小球藻胞外聚合物與鎘的絡(luò)合作用對(duì)鎘毒性效應(yīng)的緩解
發(fā)布時(shí)間：2021-04-09 18:03
細(xì)胞外聚合物（EPS）是指存在于藻類(lèi)、細(xì)菌等生物細(xì)胞外獨(dú)特的高分子聚合物,主要由蛋白質(zhì)（PN）、多糖（PS）、腐殖質(zhì)等組成,EPS化學(xué)官能團(tuán)主要包括羥基、羧基、巰基、磷酸基和氨基等。EPS作為附著在藻細(xì)胞表面的高分子物質(zhì),既能夠?yàn)榧?xì)胞提供能量和碳源,又能夠協(xié)調(diào)外部環(huán)境保護(hù)細(xì)胞,保證藻類(lèi)在外界環(huán)境脅迫下的生長(zhǎng)。重金屬是環(huán)境中最常見(jiàn)的污染物,EPS中的化學(xué)官能團(tuán)可通過(guò)重金屬反應(yīng)緩解重金屬對(duì)生物的毒性效應(yīng),然而EPS與重金屬的相互作用機(jī)理目前尚不十分清楚。本文以常見(jiàn)于水環(huán)境中的單細(xì)胞綠藻小球藻（Chlorella vulgaris）為研究對(duì)象,以鎘（Cd）為重金屬代表,考察了小球藻EPS對(duì)鎘毒性效應(yīng)的緩解作用。在此基礎(chǔ)上,研究了EPS對(duì)Cd的吸附效率與吸附機(jī)制,結(jié)合三維熒光激發(fā)發(fā)射光譜的平行因子分析（EEM-PARAFAC）、二維傅里葉變換紅外相關(guān)光譜（2D-FTIR-COS）和X射線(xiàn)光電子能譜（XPS）等方法,分析了EPS與Cd的絡(luò)合作用機(jī)制。論文主要得到了以下研究結(jié)論:（1）Cd脅迫促進(jìn)了小球藻EPS、EPS中多糖及蛋白質(zhì)的分泌,EPS緩解了Cd對(duì)小球藻生物量、細(xì)胞活性以及光合作用的抑制...
【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
EPS的示意圖
有效的金屬結(jié)合配體[48]。Dob rowolski 等[49]對(duì) EPS 吸附重金屬離子的機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，羥基、乙酰氨基和氨基等官能團(tuán)通過(guò)靜電相互作用吸引帶正電荷的陽(yáng)離子（Cd2+、Pb2+、Ni2+、Co2+和 Cr5+），在細(xì)胞表面形成有機(jī)金屬絡(luò)合物。Guibaud 等[50]研究了從活性污泥以及活性污泥中分離的 8 種純培養(yǎng)菌中提取的 EPS 對(duì)金屬的絡(luò)合能力，發(fā)現(xiàn)所有的 EPS 對(duì) Pb 的絡(luò)合能力均大于 Ni，對(duì) C的絡(luò)合能力較弱，且從純培養(yǎng)細(xì)菌中提取的 EPS 對(duì)金屬的絡(luò)合能力較從活性污泥中提取的 EPS 差，并指出在 pH 7 時(shí)羧基和磷酸基在與金屬絡(luò)合過(guò)程中起主要作用。
N1s 三種元素的結(jié)合能（BE）變化，發(fā)現(xiàn)電荷由氮轉(zhuǎn)移到鋅、氧，證實(shí)EPS 與 Zn2+相互作用過(guò)程中涉及的官能團(tuán)包括氨基、羧基和羥基。1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與思路重金屬、氮磷等物質(zhì)排入水體嚴(yán)重影響了水生生態(tài)系統(tǒng)，EPS 作為包裹在細(xì)胞表面的復(fù)雜高分子物質(zhì)，為藻類(lèi)等水生生物提供了一個(gè)完整的保護(hù)層來(lái)抵御惡劣的外部環(huán)境。因此，有必要深入研究 EPS 與重金屬離子的相互作用，探明 EPS緩解重金屬毒性的作用機(jī)制，以指導(dǎo)藻類(lèi)等生物技術(shù)在實(shí)際水污染處理中的應(yīng)用。本文以常見(jiàn)于自然水體中的小球藻為研究對(duì)象，Cd2+作為重金屬代表，研究小球藻 EPS 對(duì)鎘毒性效應(yīng)的緩解作用。研究了 EPS 對(duì) Cd2+的吸附，并結(jié)合三維熒光激發(fā)發(fā)射光譜的平行因子分析（EEM -PARAFAC），二維傅里葉變換紅外相關(guān)光譜（2D-FTIR-COS）和 X 射線(xiàn)光電子能譜（XPS）重點(diǎn)分析 EPS 與 Cd2+的作用機(jī)制。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熒光光譜在蛋白質(zhì)分子構(gòu)象研究中的應(yīng)用[J]. 王守業(yè),徐小龍,劉清亮,解永樹(shù). 化學(xué)進(jìn)展. 2001(04)
碩士論文
[1]白洋淀植物腐解DOM特性及其與重金屬相互作用的研究[D]. 聞麗.北京化工大學(xué) 2014
本文編號(hào)：3128072
【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
EPS的示意圖
有效的金屬結(jié)合配體[48]。Dob rowolski 等[49]對(duì) EPS 吸附重金屬離子的機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，羥基、乙酰氨基和氨基等官能團(tuán)通過(guò)靜電相互作用吸引帶正電荷的陽(yáng)離子（Cd2+、Pb2+、Ni2+、Co2+和 Cr5+），在細(xì)胞表面形成有機(jī)金屬絡(luò)合物。Guibaud 等[50]研究了從活性污泥以及活性污泥中分離的 8 種純培養(yǎng)菌中提取的 EPS 對(duì)金屬的絡(luò)合能力，發(fā)現(xiàn)所有的 EPS 對(duì) Pb 的絡(luò)合能力均大于 Ni，對(duì) C的絡(luò)合能力較弱，且從純培養(yǎng)細(xì)菌中提取的 EPS 對(duì)金屬的絡(luò)合能力較從活性污泥中提取的 EPS 差，并指出在 pH 7 時(shí)羧基和磷酸基在與金屬絡(luò)合過(guò)程中起主要作用。
N1s 三種元素的結(jié)合能（BE）變化，發(fā)現(xiàn)電荷由氮轉(zhuǎn)移到鋅、氧，證實(shí)EPS 與 Zn2+相互作用過(guò)程中涉及的官能團(tuán)包括氨基、羧基和羥基。1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與思路重金屬、氮磷等物質(zhì)排入水體嚴(yán)重影響了水生生態(tài)系統(tǒng)，EPS 作為包裹在細(xì)胞表面的復(fù)雜高分子物質(zhì)，為藻類(lèi)等水生生物提供了一個(gè)完整的保護(hù)層來(lái)抵御惡劣的外部環(huán)境。因此，有必要深入研究 EPS 與重金屬離子的相互作用，探明 EPS緩解重金屬毒性的作用機(jī)制，以指導(dǎo)藻類(lèi)等生物技術(shù)在實(shí)際水污染處理中的應(yīng)用。本文以常見(jiàn)于自然水體中的小球藻為研究對(duì)象，Cd2+作為重金屬代表，研究小球藻 EPS 對(duì)鎘毒性效應(yīng)的緩解作用。研究了 EPS 對(duì) Cd2+的吸附，并結(jié)合三維熒光激發(fā)發(fā)射光譜的平行因子分析（EEM -PARAFAC），二維傅里葉變換紅外相關(guān)光譜（2D-FTIR-COS）和 X 射線(xiàn)光電子能譜（XPS）重點(diǎn)分析 EPS 與 Cd2+的作用機(jī)制。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熒光光譜在蛋白質(zhì)分子構(gòu)象研究中的應(yīng)用[J]. 王守業(yè),徐小龍,劉清亮,解永樹(shù). 化學(xué)進(jìn)展. 2001(04)
碩士論文
[1]白洋淀植物腐解DOM特性及其與重金屬相互作用的研究[D]. 聞麗.北京化工大學(xué) 2014
本文編號(hào)：3128072
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