229 3

Tabela 7.5

Przykłady zatężania jonów niektórych metali przez drobnoustroje

Metal	Drobnoustrój	Akumulacj a g metalu/g s.m.
Kobalt	Proteus vulgaris	0,08
	Zooglea sp.	0,25
Miedź	Zooglea sp.	0,34
Nikiel	Zooglea sp.	0,13
Srebro	Pseudomonas maltophila Thiobacillus ferrooxidans	0,18
	+ Thiobacillus thiooxidans	0,25
	Kultura mieszana	0,32
Uran	Pseudomonas aeruginosa	0,15
	Saccharomyces cerevisiae	0,15
	Rhizopus arrhizus	0,18

metali ciężkich przez drobnoustroje ma również duże znaczenie dla ochrony środowiska. Proponowane są na przykład złoża sorbentów mikrobiologicznych uwalniających ścieki od jonów metali i innych substancji toksycznych, dzięki czemu biologiczne oczyszczanie ścieków staje się bardziej efektywne. Możliwe jest również zastosowanie biosorbentów do usuwania pierwiastków radioaktywnych. Gromadzenie metali z wydajnością wynoszącą kilkanaście do trzydziestu kilku procent czystego pierwiastka w przeliczeniu na masę komórkową świadczy o bardzo dużej efektywności procesu biosorpcji.

Zatężanie i sorpcja metali przez komórki drobnoustrojowe może przebiegać według trzech mechanizmów: (1) gromadzenia wewnątrzkomórkowego, (2) wiązania metali ze ścianą komórkową lub błoną cytoplazmatyczną oraz (3) tworzenia się kompleksów jonów metali z polimerami pozakomórkowymi, które mają strukturę polisacharydową lub glikoproteinową. Ich synteza jest indukowana w obecności metali działających toksycznie.

Gromadzenie metali na powierzchni komórek wiąże się głównie z kompleksuj ący-mi właściwościami ściany komórkowej. Odmienna budowa chemiczna ściany u poszczególnych drobnoustrojów decyduje o różnym stopniu ich przydatności do procesów biosorpcji. U Bacillus subtilis miejscem szczególnie aktywnie wiążącym jony metali dwuwartościowych są liczne grupy karboksylowe reszt kwasu glutaminowego w strukturze peptydoglikanu. Również kwasy tejchowe i tejchouronowe są odpowiedzialne za wiązania jonów metali. U E.coli metale wiązane są przez polarne anionowe fragmenty fosfolipidów oraz kwasowe grupy polipeptydów w błonie zewnętrznej. Komórki drożdżowe wiążą uran na swojej powierzchni dzięki zawartości fosfomanna-nów w ścianie komórkowej, a także obecności wolnych grup karboksylowych w białkach powierzchniowych. U grzybów strzępkowych miejscem wiązania uranu jest natomiast chityna.

W procesie powierzchniowej biosorpcji biorą udział fizykochemiczne zjawiska wymiany jonowej, a następnie zachodzi prawdopodobnie krystalizacja metalu na

229