转基因大肠杆菌有望变成消除环境汞的新工具

中国教育装备采购网2011-08-19 09:49围观137次我要分享

  中国教育装备采购网:各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒;无机汞中的升汞是剧毒物质;有机汞中的苯基汞分解较快,毒性不大;甲基汞进入人体很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,特别是容易在脑中积累,毒性最大。可见汞对我们身体健康的损害是很大的。科学家有望借助生物工程技术,科学家将一种细菌“改造”出亲汞特性,希望借助这种转基因细菌帮助消除环境中的汞污染。

  工业排放、金矿开采等人类活动极易给水和土壤环境造成汞污染。经由食物链,特定地区的汞污染威胁人类健康,而现有清除环境汞污染的方法成本异常高昂。

  美国泛美波多黎各大学一个生物工程研究团队向一种埃希氏大肠杆菌内注入两种“亲汞”基因。两种基因转入埃希氏大肠杆菌体内后,分别生成一种名为金属硫蛋白的蛋白质和一种名为多磷酸盐激酶的生物酶。

  金属硫蛋白和多磷酸盐激酶可有效固定进入大肠杆菌体内的金属物质,防止细胞中毒。

  而后,研究者将两种转基因埃希氏大肠杆菌置入含有高剂量汞的营养液,结果发现,生成多磷酸盐激酶的转基因大肠杆菌的抗汞能力是普通大肠杆菌的16倍,而生成金属硫蛋白的转基因大肠杆菌的这一倍率则高达24倍。

  在营养液内存活5天后,两种转基因大肠杆菌“吞噬”大约八成环境中的汞。

  8月16日报道,这种转基因大肠杆菌有望成为消除环境汞的新工具。尽管眼下团队尚未评估实际运用时的成本,但应当大大低廉于现有清除环境汞污染技术每千克10万美元至15万美元的耗费。

  外刊导读

  汞污染来源:

  人类活动造成水体汞污染,主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。据估计,1970~1979年全世界由于人类活动直接向水体排放汞的总量约1.6万吨;排向大气的总汞量达10万吨左右;排入土壤总汞约为10万吨,而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。

  由于天然本底情况下汞在大气、土壤和水体中均有分布,所以汞的迁移转化也在陆、水、空之间发生。大气中气态和颗粒态的汞随风飘散,一部分通过湿沉降或干沉降落到地面或水体中。土壤中的汞可挥发进入大气,也可被降水冲淋进入地面水和渗透入地下水中。地面水中的汞一部分由于挥发而进入大气,大部分则沉淀进入底泥。底泥中的汞,不论呈何种形态,都会直接或间接地在微生物的作用下转化为甲基汞或二甲基汞。二甲基汞在酸性条件可以分解为甲基汞。甲基汞可溶于水,因此又从底泥回到水中。水生生物摄入的甲基汞,可以在体内积累,并通过食物链不断富集。受汞污染水体中的鱼,体内甲基汞浓度可比水中高上万倍,危及鱼类并通过食物链危害人体。

  汞虽然是一种累积性毒物,但人体对汞具有一定的排泄能力。试验表明,成年人每天摄人0.025毫克的甲基汞,由于人体排泄能力使之不会在身体内累积,若摄入量超过人体的排泄能力,会在体内累积。日本的水俣病,就是在大脑中累积了甲基汞,损害脑组织所致。在人体其他组织中的金属汞,可能氧化成离子状态,并转移到肾中蓄积起来。人体受汞慢性中毒的临床表现,主要是神经性症状,有头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调等。大量吸入汞蒸汽会出现急性汞中毒,其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿和尿毒症等。这类病有严重的后遗症和较高的死亡率,还可以通过母体遗传给婴儿。在我国松花江和蓟河流域的一些渔民体内有明显的汞积累,而且已经出现了“拟似水俣病”的病人。

  由于汞的毒性强,产生中毒的剂量就小,因此我国饮水、农田灌溉,都要求汞的含量不得超过0.001毫克/升,渔业用水要求汞不得超过0.005毫克/升。

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