影響微生物絮凝劑絮凝的幾個方面
微生物絮凝劑主要由遺傳因素決定,而不像愛森聚丙烯酰胺這 類人工合成的有機高分子絮凝劑,微生物絮凝劑的基因控制是一個復雜的過程,涉及到調節基因與抑制基因的相互作用、結構基因的表達、絮凝劑的合成與分泌。迄 今為止,人們已發現十幾個絮凝基因。值得注意的是,凡是具有絮凝性的酵母菌體細胞中均可分離到相對分子質量37000多的多肽,凡是具有FlOCI基因與 絮凝性細胞中均含有121個氨基酸,相對分子質量為12000的多肽,而非絮凝性的細胞中均無這兩種多肽。不過含有相對分子質量為37000與12000 的多肽細胞未必有絮凝性。這可能是由于生物絮凝性受分子結構、相對分子質量、活性基因等多種因素影響所致。
從另一個角度來看,微生物絮凝劑則和愛森絮凝劑這 樣的人工合成的高分子聚合物一樣,絮凝劑的相對分子質量越大,絮凝活性越高;線性分子比非線性分子絮凝性高;分子交聯越多或支鏈越多,絮凝性越差。絮凝性 還與細胞表面的疏水性有關,指數生長后期的細胞表面疏水性強。聚合陽離子因可增強細胞表面的疏水性而提高了細胞的絮凝性;瘜W處理因為降低了絮凝生物表面 的吸水性而引起絮凝性下降。絮凝物質是存在于細胞表面的機能性蛋白和多糖類化學物質,具有明顯的乳化作用,使膠體脫穩,這也反映出細胞在具有明顯疏水性的 同時,也具有高絮凝性的特征。
由 絮凝基因表達的相關酶水平的絮凝素中暴露的羧基數量越多,水體中的陽離子,尤其是鈣離子能顯著改變膠體中的Z電位,降低其表面電荷,促進大分子顆粒的膠體 顆粒的吸附和架橋。由于絮凝基因編碼的多肽在細胞壁上能發揮這類酶的功能,增加羧基的暴露量,就能增大活性,而且高濃度的鈣離子還能保護絮凝劑不受降解酶 的作用。
另外,膠體的表面結構也會對絮凝效率產生影響。盡管生物絮凝劑對膠粒有廣泛膠粒絮凝作用,但對不同的顆粒表現出不同的絮凝活性,這點類似于不同型號的法國愛森絮凝劑對不同的污水性質有不同的絮凝效果。伴刀豆蛋白A處理Bakers酵母細胞后喪失活性的原因,在于豆球蛋白與細胞表面的甘露糖結合,覆蓋了細胞表面,阻止了細胞與F-1的 結合。
有的生物絮凝劑因高溫而皮壞了結構變性和功能。Kurane報道S-1產生的含蛋白質的絮凝劑在開放條件下,100℃下加熱1秒使活性下降50%。不過也有的生物絮凝劑不含高溫變性成分或所含的高分子對高溫不敏感。
影響絮凝性的因素很多,人們對包括現在得到廣泛應用的有機高分子法國愛森聚丙烯酰胺作用機理和分子結構還不十分了解一樣,目前的微生物絮凝劑架橋機理還不完善,絮凝劑的吸附機理也可能不是單一的,這些問題都有待進一步研究。使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”