<form id="zf9n3"><nobr id="zf9n3"></nobr></form>

          教學科研

          當前位置 : 

          【科研速遞】生科院金仁村教授團隊發表厭氧氨氧化污泥胞外聚合物與重金屬離子結合特性的光譜計量學研究成果

          來源 : 生命與環境科學學院     作者 : 黃寶成     時間 : 2020-07-23      點擊 : 217

          image001

          生科院金仁村教授團隊在Chemical Engineering Journal上發表論文


          近日,生命與環境科學學院金仁村團隊在Chemical Engineering Journal (2019 IF:10.652)上發表厭氧氨氧化(anammox)污泥胞外聚合物與Cu2+結合特性的光譜計量學研究的最新成果“A spectra metrology insight into the binding characteristics of Cu2+ onto anammox extracellular polymeric substances”。

          胞外聚合物(EPS)主要是由微生物在一定條件下分泌的高分子物質,在生物聚集體的內部和表面無處不在,具有重要的生理功能。成熟的anammox顆粒污泥中EPS的主要成分包括蛋白質,多糖和腐殖酸等。它通過一系列作用與細胞結合形成一個巨大密集的三維網狀結構,并且EPS中有許多吸附無機離子和有機分子的位點,是抵御有毒重金屬離子的第一道屏障。

          目前,關于EPS與重金屬離子的結合研究仍缺乏對結合位點分析以及熱力學特性的系統研究。更重要的是,對EPS中多個重金屬離子吸附點位的優先結合順序以及在吸附過程中起重要作用的蛋白質構象變化仍然不清楚。為此,本研究旨在從光譜計量學角度全面探索重金屬與anammox污泥EPS的結合特性。

          研究結果表明,當Cu2+進入anammox系統時,先與帶負電的EPS接觸。靜電排斥力降低,聚集體尺寸增大。隨著Cu2+濃度的增加,EPS中蛋白質和腐殖酸熒光組分通過形成無熒光或弱熒光強度的復合物而被淬滅。光譜分析和二維相關性分析發現,與多糖和碳氫化合物相比,蛋白質的羧基對Cu2+的響應最快。同時,多糖組分發生結合。Cu2+結合在EPS上,導致EPS中蛋白質的α-螺旋,β折疊,無規卷曲等二級結構被破壞,導致了EPS呈現出更為疏松的結構特點。EPS中的官能團與Cu2+交換并配位,形成內圈絡合物,熱力學分析表明這是一個吸熱和熵增加的反應過程。

          111

          同步熒光光譜及紅外光譜的二維相關性分析


          研究對于深入了解Cu2+與anammox污泥EPS的結合特征具有重要意義,也為anammox污泥對重金屬的抗性機理研究提供了理論支持。

          生科院2018級研究生李桂鳳為論文第一作者,黃寶成講師、金仁村教授為論文共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金項目、浙江省自然科學基金項目、杭州市科技創新項目等項目經費的支持。



          人物簡介:

          微信圖片_20200723132926

          金仁村


          金仁村,浙江省“杰出青年基金”獲得者,浙江省“萬人計劃”青年拔尖人、浙江省中青年學科帶頭人、浙江省151人才、杭州市131人才重點資助層次。主要從事廢水生物處理和環境生物技術方面的教學科研工作,如新型生物脫氮技術(短程硝化-厭氧氨氧化)的開發與應用,高效廢水生物處理反應器的研發以及廢水處理系統的節能減排技術的開發。主持完成國家及省市課題項目12項,以第一或通訊作者身份Water Research,Environment International等國內外重要學術刊物上發表論文100余篇,其中SCI收錄90余篇,個人H因子30。獲授權國家發明專利50余件。

          微信圖片_20200723132936

          黃寶成


          黃寶成,博士,講師,主要研究方向為可持續水污染控制技術研發及其效能評價。主持國家自然科學基金,浙江省自然科學基金以及杭州市科委科技攻關等項目。在Science Advances, Environmental Science & Technology, Water Research, Journal of Materials Chemistry A, Renewable & Sustainable Energy Reviews等環境化學及水處理領域頂級期刊上發表SCI論文30余篇;獲授權國家發明專利3件。論文總引用次數400余次,H因子12。

          地址:浙江省杭州市余杭塘路2318號
          郵編:311121
          聯系電話:0571-28865012
          本科招生熱線: 0571-28865193
          研究生招生熱線:0571-28865143
          • 官方微信
          • 官方微博
          • 官方APP
          • 官方抖音
          版權所有 ? 2019 杭州師范大學  公安備案號:33011002011919  浙ICP備11056902號 
          官方微信
          官方微博
          Copyright ? 2020 All Rights Reserved
          地址:浙江省杭州市余杭塘路2318號
          郵編:311121 公安備案號:33011002011919
          浙ICP備11056902號
          版權所有 ? 杭州師范大學
          波克捕鱼