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金属硫蛋白可以螯合多种金属离子,一些金属硫蛋白对金属离子还表现出特异性结合能力;金属硫蛋白在结合重金属离子后可将其转换为低毒性价态,具有降低重金属离子毒性的作用。因此,转金属硫蛋白絮凝酵母在生物吸附重金属离子领域具有很大的应用潜力。本文研究了转金属硫蛋白絮凝酵母对Cr6+、Cu2+和Cd2+的吸附能力和吸附机理,以及菌体的重复利用。絮凝能力实验结果表明,转金属硫蛋白组成型表达絮凝酵母SPSC01pcr和转金属硫蛋白诱导型表达絮凝酵母SPSC01pr与出发菌株SPSCO1具有相同的絮凝能力。因此,转金属硫蛋白絮凝酵母可利用其絮凝能力在生物吸附的后期实现固液分离,降低固液分离的成本。重金属离子的吸附实验结果表明,SPSCO1pcr对Cr6+的还原速率比SPSCO1提高40%; SPSCOlpcr对总Cr、Cu2+和Cd2+的去除率分别为61.13%、75.73%和57.28%,比SPSC01分别增加26.61%、15.24%和46.68%,并高于SPSC01pr对重金属离子的去除率。吸附动力学研究结果表明,SPSC01pcr吸附总Cr、Cu2+和Cd2+的动力学分别可以由准一级动力学模型、准二级动力学模型和准二级动力学模型来描述。等温吸附研究结果表明,SPSC01pcr对总Gr、Cu2+和Cd2+的等温吸附分别可以由Freundlidh、Langmuir和Freundlich等温模型更好地拟合。由Langmuir等温模型得出,SPSCOlpcr对总Cr、Cu2+和Cd2+的最大吸附能力Qmax分别为23.92 mg/g、5.97 mg/g和7.54 mg/g.利用傅立叶变换红外光谱分析与重金属离子相互作用的絮凝酵母细胞表面基团表明,与总Cr相互作用的细胞表面基团为酰胺和羟基基团,与Cu2+相互作用的细胞表面基团为羟基、氨基、羧基和酰胺基团,与Cd2+相互作用的细胞表面基团为羟基、氨基、酰胺、羧基和磷酸基。电化学实验分析进一步表明,与总Cr结合的絮凝酵母细胞壁基团和与Cu2+或Cd2+结合的絮凝酵母细胞壁基团存在很大差异。分别以0.1 mol/L HNO2、HCl和CaCl2作为解析剂进行PSCOlpcr的重复利用结果表明,0.1 mol/L HNO3是三种解析剂中的最佳的解析剂。并且以0.1mol/L HNO3作为解析剂进行SPSC01pcr的重复利用中,SPSC01pcr的絮凝能力基本保持不变。