雙酚化合物(如BPA和BPS)廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、食品包裝、牙科密封劑、嬰兒奶瓶、聚碳酸酯塑料和熱敏紙等產(chǎn)品的生產(chǎn)。由于中等水溶性和低蒸汽壓,雙酚化合物可以以多種不同的方式排放到環(huán)境中,因而導(dǎo)致其在空氣、水、土壤、沉積物、廢污泥、室內(nèi)灰塵、人體組織、家庭廢紙、血液和尿液等基質(zhì)中被廣泛檢出。雙酚化合物是一類內(nèi)分泌干擾物,并且具有急性毒性,遺傳毒性、雌激素活性和難降解的特性。研究表明雙酚A不僅可以影響人類胚胎的發(fā)育和穩(wěn)定性,而且還會(huì)損害前列腺和大腦以及嬰幼兒的行為發(fā)展。雙酚S的分子和細(xì)胞毒性研究表明其不僅可以誘導(dǎo)DNA損傷,而且可以不可逆地結(jié)合血清白蛋白,胃蛋白酶和胰蛋白酶,導(dǎo)致酶活性降低。因此本研究選取雙酚A和雙酚S作為研究的對(duì)象,首先研究雙酚類化合物對(duì)污泥水解的影響;其次解析雙酚化合物與污泥水解酶(α-淀粉酶)的相互作用,最后,探究污泥和蘆葦沉積物中提取多酶對(duì)雙酚化合物的去除及去除機(jī)理。具體的研究?jī)?nèi)容如下:第一部分:雙酚A對(duì)污泥水解影響以及雙酚A和α-淀粉酶之間的相互作用的研究。首先,利用三維熒光技術(shù)分析污泥的可溶性有機(jī)污染物的成分和濃度的變化以表征雙酚A對(duì)污泥水解的影響。其次,利用光譜學(xué)、等溫滴定量熱、分子模擬、酶活實(shí)驗(yàn)等技術(shù),從分子水平來(lái)研究α-淀粉酶和雙酚A之間的相互作用機(jī)制。實(shí)驗(yàn)表明:雙酚A改變了α-淀粉酶的二級(jí)結(jié)構(gòu)和oα-淀粉酶中氨基酸殘基的微環(huán)境。分子對(duì)接研究和ITC結(jié)果表明,在雙酚A和oα-淀粉酶之間的相互作用中存在疏水鍵和氫鍵。基于上述分析以及酶活性實(shí)驗(yàn)可以得出雙酚A的暴露影響了水解酶(α-淀粉酶)的活性進(jìn)而影響污泥的水解。第二部分:雙酚S對(duì)污泥水解影響以及雙酚S和α-淀粉酶之間的相互作用的研究。結(jié)果表明:雙酚S通過(guò)抑制α-淀粉酶的活性進(jìn)一步抑制污泥水解。雙酚S與α-淀粉酶在α-淀粉酶的活性區(qū)域通過(guò)疏水鍵相互作用。這種相互作用不僅導(dǎo)致α-淀粉酶展開(kāi)骨架結(jié)構(gòu),還使酪氨酸和色氨酸殘基微環(huán)境的疏水性變小,而且二者的結(jié)合涉及靜態(tài)和動(dòng)態(tài)類型的熒光猝滅。第三部分:從污泥和蘆葦沉積物中分離多酶去除水溶液中雙酚S的研究。首先采用超聲破碎法和離心分離的方法從污泥和蘆葦沉積物中提取多酶,其次利用凝膠電泳、三維熒光和考馬斯亮藍(lán)等方法對(duì)復(fù)合酶進(jìn)行表征;最后通過(guò)研究不同溫度下(25℃、37℃和55℃)的多酶對(duì)雙酚S的去除情況,并利用液相二級(jí)質(zhì)譜(LC-MS/MS)分析了多酶對(duì)雙酚S的去除機(jī)理。結(jié)果表明,雙酚S可被污泥和蘆葦沉積物中提取的多酶去除,55℃時(shí)去除率最高,去除機(jī)理是酶解和生物絮凝。該研究的結(jié)果不僅可以為雙酚化合物的生物去除提供參考和借鑒,而且可以為污泥的資源化利用提供一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的方法和途徑。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

ｉ?Ｉ??圖１污泥水解的實(shí)驗(yàn)程序（圖１Ａ）以及ＢＰＡ和ａ廣粉酶之間的相互作用??機(jī)制（圖１Ｂ）??Ｆｉｇ．?１．?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｌｕｄｇｅ?ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ?（Ｆｉｇ．?１Ａ）?ａｎｄ??ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＢＰＡａｎｄ?ａ－ａｍｙｌａｓｅ?（Ｆｉｇ．?ＩＢ）．??Ｉ??２．４用光譜法構(gòu)建ａ?－淀粉酶的構(gòu)象分析??２．４．１熒光、同步熒光、三維熒光光譜??在一系列１０?ｍＬ比色管中依次加入１．０?ｍＬ?Ｔｒｉｓ－ＨＣ丨緩沖溶液（０．］?ｍｏｌ／Ｌ，??ｐＨ＝７．４），ｌ．ＯｍＬａ－淀粉酶溶液，及一系列濃度梯度的ＢＰＡ染毒液，用超純水??１５??

３．１．２?ＢＰＡ對(duì)污泥中可溶性有機(jī)物組分的影響??為了評(píng)價(jià)ＢＰＡ對(duì)污泥中可溶性有機(jī)物組分的影響，本實(shí)驗(yàn)使用３Ｄ－ＥＥＭ熒??光光譜技術(shù)。圖３顯示了水解后污泥的３Ｄ－ＥＥＭ焚光光譜。表１列出了熒光峰??的位置和強(qiáng)度。觀察到的三個(gè)主峰位置（峰Ａ，峰Ｂ和峰Ｃ）分別為激發(fā)／發(fā)射??１８??

圖４不同濃度的ＢＰＡ存在下ａ凝粉酶的紫外－可見(jiàn)吸收光譜??４．?Ｗ－ｖｉｓ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ａ－ａｍｖｌａｓｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｅｓｅｎｃｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ＢＰＡ．??ｉｔｉｏｎｓ：?ｃ（ａ－ａｍｙｌａｓｅ）＝４．５２＞＜１０＂８?ｍｏｌ／Ｌ，?ｃ（ＢＰＡ）ｌ－５：?０，?０．５，?１，?６，?１２?（ｍｏｌ／Ｌ）?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；?ｐＨ?＝?７．４；?Ｔ?＝?３１０?Ｋ．??源熒光分析??粉酶是一種含有約４７５個(gè)殘基的單一多肽鏈的糖蛋白，其中，酪氨酸和苯丙氨酸）可以發(fā)出熒光。由于苯丙氨酸在２７８?ｎ微弱的熒光強(qiáng)度，所以色氨酸和酪氨酸起重要作用。而含硫基硫鍵可以猝滅這些芳香族氨基酸的熒光［６６］。從圖５可以看出，ａ－淀粉酶的熒光強(qiáng)度增加而沒(méi)有明顯的位移，表明ＢＰＡ改變（色氨酸和酪氨酸）周?chē)奈h(huán)境［６７］。熒光增加表明熒光團(tuán)
【參考文獻(xiàn)】

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1 何寶坤;楊明會(huì);高月;;LC-MS聯(lián)用技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用[J];藥物分析雜志;2007年09期

2 羅志剛;楊景峰;羅發(fā)興;;α-淀粉酶的性質(zhì)及應(yīng)用[J];食品研究與開(kāi)發(fā);2007年08期

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1 冉德煥;有機(jī)小分子與蛋白質(zhì)相互作用的研究及其分析應(yīng)用[D];山東大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2836393