解读生物Pd0介导的有氧-细胞内/无氧-细胞外Cr (VI) 减少途径
Jian Gao1, Yuqi Shi1, Minglu Tang1
1The Key Lab of Pollution Control and Ecosystem Restoration in Industry Clusters, Ministry of Education, School of Environment and Energy, South China University of Technology, Guangzhou Higher Education Mega Centre, Guangzhou 510006, PR China.
在Citrobacter freundii中的生物纳米粒子 (bio-Pd0) 显著增强了染色体 (Cr(VI)) 生物还原. 这一策略通过调节有氧和无氧降解通路,减少活性氧物种 (ROS) 来减轻CrVI的毒性.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 生物修复是一种生物修复.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 酸盐 (Cr(VI)) 生物还原是废水处理的一个关键策略.
- 生物毒性,特别是活性氧物种 (ROS) 生成,限制了其应用.
- 在生物修复过程中需要制定减轻Cr (VI) 毒性的策略.
研究的目的:
- 在Citrobacter freundii中合成生物纳米粒子 (生物-Pd0).
- 通过使用生物-Pd0.0.调节Cr(VI) 有氧和无氧降解途径.
- 阐明增强的Cr (VI) 生物还原和毒性减轻的潜在机制.
主要方法:
- 在Citrobacter freundii中合成生物-Pd0纳米粒子.
- 基因组分析,RT-qPCR和呼吸抑制实验.
- 对活性氧物种 (ROS) 水平和抗氧化酶活性进行检测.
主要成果:
- 纳入生物Pd0增加了有氧和无氧Cr (VI) 去除率,分别为18.121.2和51.587.9倍.
- 通过上调酸多电子还原酶 (Cr-MER) 和电阻系统来增强有氧Cr (VI) 减少,减少ROS.
- 通过酶介导的短呼吸链促进细胞外的无氧Cr(VI) 减少,避免ROS和能量损失.
结论:
- 生物-Pd0纳米粒子为高效的Cr (VI) 生物修复提供了一种新的策略.
- 这项研究阐明了生物Pd0增强的Cr(VI) 减少的有氧和无氧机制.
- 这种方法通过管理ROS产生和优化能源利用,有效地减轻CrVI的生物毒性.
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