胞外纳米元素硒生物矿化过程中的分子调控机理

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微生物在硒的生物地球化学循环中发挥着重要作用,通过生物矿化作用可将易溶性的硒氧离子(SeO42-和SeO32-)转化为不可溶的元素硒或硒化物并沉淀下来,进而将过量的硒从环境中移除,达到降低或去除硒污染的目的.虽然人们已经更充分地认识到蛋白和多糖等生物大分子对SeNPs形成的影响,然而用于构建SeNPs的有机组分(如胞外聚合物EPS)的作用一直不是很明确.本研究以一株具有还原SeO32-为Se0的细菌BacilluslicheniformisSeRB-1为研究对象，通过提取其EPS代替完整的SeRB-1细胞，开展SeO32-在EPS作用下生物矿化实验。TEM-EDS分析表明，SeNPs大部分沉积于SeRB-1的细胞外膜，说明细胞表面是SeNPs生物矿化的主要场所。EPS代替细菌SeRB-1后，在其周围也聚集大量的SeNPs，其与细菌SeRB-1胞外的SeNPs并无显著形貌差异，粒径为100-200nm。FT-IR进一步研究表明，酰胺基和乙酰胺基都存在于两种矿化实验的SeNPs表面，说明在细胞膜的有机层中，EPS中的活性官能团，如酰胺类和乙酰胺类化合物，是参与硒氧离子还原和SeNPs生物矿化的主要组分。但与菌株生成的SeNPs相比，EPS-SeNPs表面的N-H和C=O分别发生了红移和蓝移，推测可能是菌株中其他官能团影响了N-H和C=O稳定性。本研究表明细菌的EPS可能是调控胞外SeNPs生物矿化的关键因素之一。
作者：袁永强 朱建明 刘丛强 仇荣亮
作者单位：中山大学环境科学与工程学院,广州510275;广东省环境污染控制与修复技术重点实验室,广州510275中国地质大学(北京),地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002
母体文献：中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会论文集
会议名称：中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会  
会议时间：2019年4月19日
会议地点：杭州
主办单位：中国矿物岩石地球化学学会
语种：chi
分类号：X7TQ9
关键词：硒污染  生物矿化  胞外聚合物  分子调控机制
在线出版日期：2020年7月21日
基金项目：
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2024-12-3 03:15 上传 胞外纳米元素硒生物矿化过程中的分子调控机理.pdf

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