综述：关于细菌在响应、吸附和运输重金属方面的机制及其应用的综述

《Archives of Microbiology》：A review on the mechanisms and applications of bacteria in responding, adsorbing and transporting heavy metals

生物修复技术中，细菌通过细胞壁和膜结构抵御重金属胁迫，其吸附、解毒和运输机制包括胞外吸附（离子交换、络合、氧化还原反应等）、胞内螯合（金属硫蛋白、铁载体等）和主动运输（P-ATP酶、CDF蛋白等）。该综述系统分析了微生物应对重金属的分子机制，为开发高效生物吸附剂和降低环境风险提供理论依据。

　　

摘要

目前，生物修复被认为是环境修复中最有前景的策略之一，用于处理重金属污染的场地。细菌因其结构简单且易于改造，成为理想的生物资源。尽管已有许多综述研究了微生物吸附重金属的机制，但这些研究大多集中在宏观层面。然而，关于微生物如何应对重金属压力，以及其细胞成分和代谢物在重金属吸附和转运中的作用，系统性的研究还相对缺乏。在这篇综述中，我们收集了有关细菌介导的重金属生物修复的科学信息，并结合我们自身的见解对其进行了全面的归纳和分析。研究结果表明，由于细菌细胞壁和膜的特殊结构，它们能够有效抵御重金属的压力。细菌通过细胞外吸附、细胞内螯合和转运作用实现重金属的吸附、解毒和运输。具体而言，细胞外吸附过程涉及离子交换、络合反应、氧化还原反应、纳米粒子形成和生物矿化；细胞内螯合主要由金属硫蛋白和铁载体等细菌代谢物介导，而转运则主要由P-ATP酶、CDF家族蛋白和CBA转运蛋白等外排系统组分协助完成。本文旨在阐明微生物与环境的相互作用机制，推动重金属生物吸附剂的发展与应用，从而进一步降低重金属对人类和环境的风险。