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干貨滿滿,！“第四屆地質(zhì)與稀土樣品處理及檢測(cè)技術(shù)專場(chǎng)線上研討會(huì)”邀你報(bào)名
記者近日從中科院水保所獲悉,，該所青年科研人員方臨川結(jié)合宏觀吸附實(shí)驗(yàn)和等溫滴定微量熱,、X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)等多種現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，在分子水平上揭示了土壤中細(xì)菌分泌的胞外聚合物（EPS）與針鐵礦的作用過程和機(jī)理,。該研究對(duì)揭示土壤的本質(zhì),，合理調(diào)節(jié)土壤生物活性,，闡明細(xì)菌黏附、生物膜形成和功能機(jī)制以及污染物的遷移分布等具有重要的理論和實(shí)際意義,。
據(jù)了解,，在自然界土壤中，80%～90%的微生物黏附在各種礦物或礦物—有機(jī)物復(fù)合體表面,，形成單個(gè)的微菌落或生物膜,。在形成生物膜之前，細(xì)菌分泌的胞外聚合物首先在土壤固相表面形成“條件膜”,，以調(diào)控細(xì)菌的黏附和遷移,，進(jìn)而影響生物膜的結(jié)構(gòu)和功能。
方臨川研究發(fā)現(xiàn),，細(xì)菌分泌的胞外聚合物組分中蛋白質(zhì),、核酸等大分子物質(zhì)中的含磷基團(tuán)與針鐵礦表面羥基配位形成內(nèi)圈絡(luò)合物，且吸附產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與體系pH有密切關(guān)聯(lián),。低pH時(shí)（pH為3.0）,，磷酸基團(tuán)僅有一個(gè)去質(zhì)子化的含氧陰離子直接和針鐵礦表面的FeOH1/2-基團(tuán)結(jié)合形成單齒絡(luò)合物；而在高pH時(shí)（pH為9.0）,，磷酸鹽基團(tuán)中有2個(gè)含氧陰離子和針鐵礦表面的2個(gè)FeOH1/2-基團(tuán)結(jié)合形成雙齒絡(luò)合物,。同時(shí)，體系pH由低到高時(shí)（3.0～9.0）,，吸附產(chǎn)物構(gòu)型由單基配位向雙基配位過渡,，從而揭示出體系pH通過影響溶液中EPS-P中磷酸根質(zhì)子解離和締合，為導(dǎo)致吸附產(chǎn)物構(gòu)型變化的重要原因,。
該結(jié)果表明,，土壤中微生物與礦物相互作用的過程中可能存在某種分子識(shí)別機(jī)制，細(xì)菌分泌的胞外聚合物與針鐵礦之間P-O-Fe鍵的形成對(duì)于細(xì)菌黏附和生物膜的形成具有重要調(diào)控作用,。
相關(guān)成果日前發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《水研究》上
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