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还原Cr(Ⅵ)的混菌胞外聚合物和细菌群落结构分析
引言
Cr(Ⅵ)是一种有毒的化学物质，常在工业生产中产生并给环境和人类带来威胁。因此如何高效又环保地还原Cr(Ⅵ)成为了研究的重点。目前，已有很多种还原Cr(Ⅵ)的方法，其中菌群技术因其环保、成本低廉和高效等特点被广泛应用。本文以菌群还原Cr(Ⅵ)为研究对象，旨在探讨混菌胞外聚合物和细菌群落结构对Cr(Ⅵ)还原的影响。
材料和方法
混菌胞外聚合物的提取及分离
采集混合菌株液体发酵产物，经低速离心去除细胞残渣，去除大于0.2um的微生物，将过滤液pH调节至6.5,按照10g传质量加入去离子水,快速搅拌混匀，室温还原时间10min后，高速离心去掉颗粒，即形成混菌胞外聚合物沉淀。
细菌群落结构分析
将菌群在不同时期发酵产物异丙醇沉淀，收集沉淀物，DNA提取，PCR扩增16SrRNA基因，纯化PCR产物，测序得到序列后比对参考序列，用MEGA6等软件进行物种分类和进化树构建，统计菌序列的丰度及种类数、共同出现次数。
还原Cr(Ⅵ)的效果验证
取0.1g混菌胞外聚合物，加入0.1mM的Cr(Ⅵ)溶液，摇床培养，测定不同时间内Cr(Ⅵ)的还原效果。
结果
混菌胞外聚合物的提取及分离
经上述方法制备的混菌胞外聚合物，渣饼颜色黑色，松软有弹性。并且能够降低菌群还原Cr(Ⅵ)所需时间，提高Cr(Ⅵ)还原率。
细菌群落结构分析
本实验通过测序得到1461个常见的OTUs(OperationalTaxonomicUnits)。分析结果显示，菌群数量和种类明显变化，优势菌类分别是芽孢杆菌属、细菌纲等，且菌群数量和种类变化与菌群生长速度相关。还发现在Cr(Ⅵ)被还原后，对整个菌群的优劣变化也产生了影响。
还原Cr(Ⅵ)的效果验证
在初始时间，Cr(Ⅵ)的还原率为0%。随着反应时间的增加，Cr(Ⅵ)的还原率不断提高，反应30min时，Cr(Ⅵ)的还原率达到了70%以上。
讨论
实验结果表明，混菌胞外聚合物可以有效地提高Cr(Ⅵ)的还原率，使繁殖过程较快且菌群数量增加。
而菌群优劣的变化也是还原Cr(Ⅵ)的一个影响因素。实验结果表明，还原Cr(Ⅵ)后，菌群结构发生变化，有助于提高Cr(Ⅵ)的还原效率。不同的菌类之间存在复杂的协同效应，使得菌群还原Cr(Ⅵ)的效率得到提高。
研究发现，Cr(Ⅵ)还原过程大量需要还原基因和辅因子，而其在菌群中的分布和组合会影响Cr(Ⅵ)的还原效率。此外，在微生物反应中，环境因素变化也会影响菌群的优劣，进而影响Cr(Ⅵ)的还原效率。
结论
混菌胞外聚合物可提高Cr(Ⅵ)的还原率的的效力较强，且细菌群落结构对Cr(Ⅵ)还原也有一定影响。这两个因素都在一定程度上影响了Cr(Ⅵ)的还原效率，在实施Cr(Ⅵ)的生物修复过程中有重要的意义。
然而，菌群优劣变化的具体机制仍需进一步研究，以更好地理解其对Cr(Ⅵ)还原的影响。同时，还需要考虑在实际环境中的应用情况，以解决Cr(Ⅵ)问题对环境和人类造成的威胁。