NMT作为生命科学底层核心技术，是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年，NMT已扎根中国15年。2020年，中国NMT销往瑞士苏黎世大学，正式打开欧洲市场。
|
东北农业大学资环学院张颖院长带你了解东农
基本信息 主题：Cu抑制细菌降解增塑剂的离子稳态机制 期刊：Ecotoxicology and Environmental Safety 影响因子：4.872
研究使用平台：NMT环境毒理创新科研平台 标题：Physiological responses of Arthrobacter sp. JQ-1 cell interfacesto co-existed di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and copper 作者：东北农业大学张颖
检测离子/分子指标 K+ 、Ca2+
检测样品 节杆菌JQ-1细胞
中文摘要（谷歌机翻）
节杆菌JQ-1可以在3天内完全降解500 mg / L的DEHP。Cu2+的最低抑菌浓度（MICs）可能达到1.56mM，但是5.0mg/L Cu2+明显抑制了DEHP降解和细菌生长。因此，JQ-1暴露于DEHP-铜环境下，以基于细胞多个界面（细胞表面，膜和细胞内特性）的生理反应来验证毒性机理。结果表明，500mg/L的DEHP和5.0mg/L的Cu2+组合可显着降低细胞表面疏水性（CSH）和ζ电势的绝对值，这表明DEHP的生物利用度降低。细胞表面的变化主要是由于Cu2+和某些官能团（CH2，CH3，芳环和酰胺）之间的相互作用。穿过质膜的质子动力（PMF）减弱可能会干扰能量的形成和利用，这不利于细胞损伤的修复过程。本研究首次将非损伤微测技术（NMT）应用于DEHP和重金属离子的联合毒性研究。DEHP-铜增强了穿过质膜的K+流出和Ca2+的流入，从而干扰了离子钾和钙离子的稳态，并可能诱导细胞凋亡并进一步抑制DEHP降解。细胞内酯酶活性的下降表明代谢能力明显受到抑制。这项研究增强了我们对响应污染物的细胞不同界面过程的理解。
离子/分子流实验处理方法
（1）500 mg/L Glucose
（2）500 mg/L Glucose+5.0 mg/L Cu2+
（3）500 mg/L DEHP
（4）500 mg/L DEHP+5.0 mg/L Cu2+
处理3天
离子/分子流实验结果
图A和图B给出了不同处理下的实时K+和Ca2+流速，其中正值表示外排，负值表示内流。条形图中还显示了不同系统中K+和Ca2+流速的平均值（图C和D）。在DEHP+Cu2+处理中，JQ-1的K+外排量高于其他组，即DEHP和Cu2+的组合显着抑制了K+的内流速率。相比之下，当JQ-1暴露于DEHP-铜时，Ca2+的内流量增加，而无铜存在的处理则明显促进了Ca2+的内流量。
其他实验结果
Cu2+、Ni2+、Co2+和Zn2+在1.56mM时对菌株JQ-1的生长有抑制作用。 当JQ-1菌株以葡萄糖为唯一碳源时，铜的加入减缓了细菌的生长速度，降低了OD600的最大值。当DEHP作为唯一碳源时，前12h添加铜可以提高细菌的生长速度，但会迅速进入下降期。 在葡萄糖培养条件下，JQ-1菌株的扫描电镜图像呈现出单细胞表面起皱，边缘清晰，形状规则的状态。当培养基中含有葡萄糖和Cu2+时，细菌的形态没有明显变化，但细胞表面附着了大量絮状沉积颗粒。当细菌在DEHP中培养时，单个细菌的表面纹理减少，边缘变得不规则和光滑。当DEHP和Cu+共同培养时，细胞变得粗糙和不规则。一些细胞的结构甚至消失，产生碎片。
Cu2+可能通过与JQ-1细胞表面官能团的相互作用影响DEHP的吸附过程。 在葡萄糖中，细胞酯酶活性最高，高于单一DEHP污染。在两种碳源处理中，Cu2+污染物的存在降低了细胞酯酶活性。DEHP和Cu2+的组合对酯酶活性的抑制作用最强。
结论
节杆菌JQ-1的性能优于其他已报道的菌株，无论是酸性土壤还是碱性土壤，JQ-1都是一种出色的种质资源，可用于对高浓度DEHP污染的土壤进行生物修复。此外，JQ-1对高浓度重金属表现出很高的耐受性。但是，DEHP和铜的综合毒性远大于它们各自的毒性。两种污染物的结合对几乎所有测试的界面特征都有明显的不利影响。本研究强调了有机污染物和重金属的联合毒性，在可持续发展过程中起到了警示作用。
离子流实验使用的测试液
1.0mM NaCl，1.0mM KCl，0.1mM CaCl2，0.1mM HEPES，1.0mM glucose，pH 7.0
东农EES：Cu抑制细菌降解增塑剂的离子稳态机制|NMT环境毒理创新科研平台 | 
楼主
收藏
分享
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
千斤顶
照妖镜