甘 雨 肖 越 翟齐啸 赵建新 张 灏 陈 卫

    (江南大学食品学院 江苏无锡214122)

    随着现代工业的发展，重金属污染已成为世界性的问题[1]，其中我国行政区域内镉超标率为33.2%，重金属污染率为8.6%[2]。镉是一种对人体健康有害的重金属，它能通过食物被人体消化吸收[3]。微生物吸附是指微生物细胞经过一系列生物化学作用吸附溶液中的金属或非金属物质[4]。很多研究表明，某些微生物对重金属离子有很强的吸附和富集能力，如细菌、放线菌、霉菌、酵母等都能从水溶液中吸附重金属离子[5]。乳酸菌是一种普遍应用于食品工业的益生菌，在体外能结合并去除镉、铅等重金属。Halttunen 等[6]比较了不同乳杆菌和双歧杆菌对铅和镉的吸附能力，不同菌株对重金属的吸附能力不同，其中动物双歧杆菌乳亚种(Bifidobacterium lactis Bb12) 对镉的吸附量达到(32.1±1.3)mg 镉/g 干菌体。作者之前的研究表明，乳杆菌对重金属镉的吸附及耐受能力存在显著的菌株差异，并筛选得到1 株强镉吸附的植物乳杆菌菌株CCFM8610[7]。

    微生物对镉的吸附机制还未被全面阐释。微生物吸附重金属是一个复杂的过程，主要有两种方式：生物体内富集和表面吸附[8]。金属离子通过物理作用在微生物表面沉淀，主要通过范德华力，离子交换反应，静电相互作用、络合作用在生物表面吸附[9]。作者之前使用透射电镜研究发现镉沉积在菌体表面，且镉在表面的分布不连续[10]，说明菌体可能存在特殊的表面蛋白作为镉吸附的位点。

    蛋白质组学能够鉴定和定量在生物系统中表达的蛋白质，常用的技术有双向凝胶电泳、同位素相对标记与绝对定量(iTRAQ) 技术等，其中，i-TRAQ 技术有助于复杂样本中低丰度蛋白质的识别和精确定量，从而增加了蛋白质识别和定量的处理量，同时减少了试验误差，并在蛋白质剖面分析方面呈现出较大的动态范围[11]。Triboulet 等[12]用双向凝胶电泳技术研究了小鼠巨噬细胞在铜与氧化铜纳米颗粒处理后的蛋白组变化。Ma 等[13]用iTRAQ 技术分析了水稻在硅介导下的蛋白组变化，解释了镉耐受机制。

    由于不同种乳杆菌代谢、 调控等生活方式的不同，其蛋白表达谱差异很大，直接比较不同镉吸附能力乳杆菌的差异蛋白谱，无法规避菌株遗传背景的干扰，因此作者在植物乳杆菌种内扩大筛选，得到1 株镉吸附能力较弱的植物乳杆菌CCFM595，与课题组前期得到的强镉吸附功能菌株CCFM8610 进行比较蛋白组学分析。作者筛选得到1 株弱镉吸附能力的植物乳杆菌作为蛋白组学研究的对照 ......