本文關(guān)鍵詞：礦物PM2.5對活體菌近膜物質(zhì)作用及活性研究

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【摘要】：人工和天然超細(xì)顆粒形成的大氣顆粒物(particulate matter,PM)是造成空氣污染的最主要來源之一,其中,超細(xì)礦物顆粒物和微生物是大氣顆粒物的重要組成部分。超細(xì)礦物細(xì)顆粒物除可作為微生物輸運(yùn)載體、生存營養(yǎng)源之外,還可能因其尺寸效應(yīng)、表面活性以及化學(xué)組分等對共存微生物產(chǎn)生影響。此外,超細(xì)礦物顆粒物經(jīng)呼吸通道與鼻腔、口腔等人體器官或皮膚表面正常菌群作用后,是否會改變微生物對人體健康的危害等尚不十分清楚,因此開展礦物細(xì)顆粒對微生物活性研究工作是必須的。本課題以石英、方解石、納米SiO_2(Nano-SiO_2)、內(nèi)米CaCO_3 (Nano-CaCO_3)為礦物細(xì)顆粒對象,大腸桿菌、金黃色葡萄球菌為微生物對象,研究了礦物細(xì)顆粒與微生物在PBS緩沖液/養(yǎng)基體系作用活性氧自由基、羥基自由基等變化。以及礦物細(xì)顆粒對微生物胞內(nèi)物質(zhì)活性的影響。采用熒光分光光度法,檢測作用體系中羥自由基(·OH),活性氧自由基(ROS)以及胞內(nèi)活性氧自由基變化。利用SEM/紅外光譜分析了作用后微生物表面形貌、基團(tuán)的變化。利用全自動生化分析儀、SOD試劑盒分析了微生物胞內(nèi)活性物質(zhì)的變化隨礦物細(xì)顆粒濃度/用時間增加,作用體系中ROS、羥自由基生成量顯著增高,呈劑量-效應(yīng)關(guān)系/時間-效應(yīng)關(guān)系。培養(yǎng)基作用體系中,隨著時間的增加,各個反應(yīng)體系中ROS熒光強(qiáng)度增加。培養(yǎng)基體系中ROS生成能力方解石Nano-CaCO_3石英Nano-SiO_2,羥基自由基生成能力方解石Nano-CaCO_3石英Nano-SiO_2。微生物加入粉塵中,體系中自由基均有一定程度的降低。金黃色葡萄球菌加入體系較大腸桿菌加入體系中自由基低。微生物與礦物顆粒作用24h后石英能導(dǎo)致微生物出現(xiàn)拉伸,凹陷,破裂等現(xiàn)象；納米SiO_2由于其納米顆粒,能粘附在微生物表面,接觸部位,菌體形態(tài)出現(xiàn)斷裂、破裂現(xiàn)象。高濃度方解石/米CaCO_3加入,不僅對細(xì)菌表面蛋白質(zhì)基團(tuán)產(chǎn)生影響,而且對細(xì)菌表面磷酸二酯基團(tuán)產(chǎn)生影響；石英/米SiO_2加入,磷酸二酯基團(tuán)的對稱伸縮振動峰與反對稱振動峰逐漸消失,蛋白質(zhì)分子中甲基的對稱彎曲振動峰發(fā)生紅移。礦物細(xì)顆粒與微生物作用24h后,礦物細(xì)顆粒加入均會導(dǎo)致菌胞內(nèi)活性氧自由基升高,且呈現(xiàn)濃度-劑量效應(yīng)。由于活性氧自由基升高,超氧化物歧化酶開始清除自由基,其活性均有所下降。由于礦物細(xì)顆粒加入導(dǎo)致細(xì)菌通透性發(fā)生變化,乳酸脫氫酶釋放,其活性有所上升。有機(jī)物污染礦物細(xì)顆粒的加入均會導(dǎo)致胞內(nèi)ROS熒光強(qiáng)度升高,結(jié)果中得出二醊英影響效果最為明顯,其次為苯并芘,較弱的為林丹。
【關(guān)鍵詞】：礦物細(xì)顆粒 微生物 自由基 活性物質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X51;O657.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-23
• 1.1 研究目的和意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在問題14-20
• 1.2.1 礦物細(xì)顆粒特性研究14-15
• 1.2.2 礦物細(xì)顆粒的細(xì)胞毒性研究15-17
• 1.2.3 金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的致病性相關(guān)研究17
• 1.2.4 礦物顆粒/微生物相互作用研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.5 存在問題19-20
• 1.3 本課題的主要來源、研究內(nèi)容及技術(shù)路線20-23
• 1.3.1 本課題的主要來源20
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線20-23
• 2 微生物及礦物細(xì)顆粒的選取與表征23-33
• 2.1 微生物選取及培養(yǎng)基配置23-24
• 2.2 細(xì)菌生理特性24-28
• 2.2.1 生長曲線24-25
• 2.2.2 微生物表面基團(tuán)分析25-27
• 2.2.3 微生物SEM分析27-28
• 2.3 PM2.5礦物顆粒理化性質(zhì)分析28-33
• 2.3.1 粒度分析28-29
• 2.3.2 物相組成及化學(xué)分析29-30
• 2.3.3 礦樣表面形貌及基團(tuán)分析30-33
• 3 初期對PM2.5礦物細(xì)顆粒與微生物作用體系中自由基研究33-53
• 3.1 不同作用體系中活性氧自由基研究33-46
• 3.1.1 主要儀器與試劑33
• 3.1.2 試驗(yàn)方法33-34
• 3.1.3 礦物顆粒/微生物作用后體系中活性氧自由基(ROS)結(jié)果分析34-46
• 3.2 PBS緩沖液體系中作用羥基自由基研究46-52
• 3.2.1 試驗(yàn)方法46-47
• 3.2.2 礦物細(xì)顆粒/微生物作用后體系中羥基自由基(·OH)結(jié)果分析47-52
• 3.3 本章小結(jié)52-53
• 4 PM2.5礦物顆粒/微生物作用體系界面特性分析53-64
• 4.1 礦物顆粒影響微生物形態(tài)變化53-58
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料53-54
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法54
• 4.1.3 礦物顆粒/微生物作用后微生物形態(tài)分析54-58
• 4.2 礦物細(xì)顆粒/細(xì)菌作用表面官能團(tuán)變化58-63
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備58
• 4.2.2 試驗(yàn)方法58
• 4.2.3 礦物細(xì)顆粒與微生物作用細(xì)菌表面官能團(tuán)變化結(jié)果58-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 5 PM2.5礦物顆粒對微生物作用生化結(jié)果研究64-87
• 5.1 礦物顆粒對微生物胞內(nèi)活性氧自由基的影響64-72
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料64
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)方法64-65
• 5.1.3 大腸桿菌實(shí)驗(yàn)組結(jié)果分析65-69
• 5.1.4 金黃色葡萄球菌實(shí)驗(yàn)組結(jié)果分析69-72
• 5.2 礦物顆粒物對微生物作用生化結(jié)果分析72-82
• 5.2.1 試驗(yàn)方法72-73
• 5.2.2 大腸桿菌/石英、Nano SiO_2作用生化結(jié)果分析73-75
• 5.2.3 大腸桿菌/方解石、Nano CaCO_3作用生化結(jié)果分析75-78
• 5.2.4 金黃色葡萄球菌/石英、Nano SiO_2作用生化結(jié)果分析78-79
• 5.2.5 金黃色葡萄球菌/方解石、Nano CaCO_3作用生化結(jié)果分析79-82
• 5.3 模擬有機(jī)染礦物細(xì)顆粒對微生物胞內(nèi)自由基釋放研究82-86
• 5.3.1 有機(jī)污染石英細(xì)顆粒對大腸桿菌胞內(nèi)自由基影響82-83
• 5.3.2 有機(jī)污染納米SiO_2對大腸桿菌胞內(nèi)自由基影響83-84
• 5.3.3 有機(jī)污染石英細(xì)顆粒對金黃色葡萄球菌胞內(nèi)自由基影響84-85
• 5.3.4 有機(jī)污染納米SiO_2對金黃色葡萄球菌胞內(nèi)自由基影響85-86
• 5.4 本章小結(jié)86-87
• 6 礦物顆粒對微生物近膜物質(zhì)作用機(jī)理探討87-93
• 6.1 礦物細(xì)顆粒釋放自由基初探87-88
• 6.2 羥基自由基作用機(jī)理的初步分析88-91
• 6.2.1 氨基酸氧化分解88
• 6.2.2 磷脂的過氧化88-89
• 6.2.3 脫氧核糖核酸(DNA)的斷裂89-91
• 6.2.4 自由基作用機(jī)理的初步分析91
• 6.3 礦物細(xì)顆粒與金葡/大腸桿菌界膜作用機(jī)理初探91-93
• 結(jié)論93-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果101

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本文編號：640308