常见的二元引发负电荷纳米塑料对Shewanella oneidensis的微致命作用,通过损害膜蛋白的功能
Siyu Zhang1, Boyu Jia2, Weilin Huang3
1School of Environment and Energy, The Key Laboratory of Pollution Control and Ecosystem Restoration in Industry Clusters, Ministry of Education, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China.
ACS nano
|September 26, 2025
概括
环境中的和等子增强负电荷纳米塑料 (NNP) 与细菌的相互作用,改变细胞过程. 这项研究揭示了这些相互作用如何影响细菌细胞外电子转移,并触发不同的反应,影响水生生态系统.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 负电荷纳米塑料 (NNP) 与细菌细胞的相互作用有限,导致微妙的毒性.
- 环境是无处不在的,可能会调解NNP和微生物之间的相互作用.
研究的目的:
- 研究常见的环境 (Na+,Mg2+,Ca2+) 在增强NNP细胞相互作用中的作用.
- 为了确定NNP-cation同时暴露对*Shewanella oneidensis*细菌的生物学影响.
主要方法:
- 动态光散射和沉积实验,以评估NNP细胞相互作用.
- 扩展的德贾金-兰多-维维-奥弗比克 (XDLVO) 理论用于静电计算.
- 测量细胞外电子转移 (EET) 和分析膜蛋白结构.
- 转录和生理分析以确定细胞反应.
主要成果:
- 随着Ca2+和Mg2+的增加,NNP细胞相互作用增加,这归因于减少的静电排斥.
- 同时暴露于NNP+Ca2+和NNP+Mg2+显著抑制了EET,分别为37%和20%.
- 通过持续的基因上调和ATP耗尽,NNP+Ca2+诱导了细菌休眠状态,而NNP+Mg2+则激活了保护性反应.
结论:
- 环境中的显著增强了NNP与细菌的相互作用,导致功能障碍.
- 不同的细菌反应,包括休眠或保护机制,是由NNP-cation同时暴露引发的.
- 这些发现凸显了NNP在水生环境中的被忽视的生态影响.
