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我校科研团队在选择性消除水体中微囊藻毒素研究上取得新进展
2018-06-08 14:57     (点击: )
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本网讯 (通讯员 王星)在国家自然科学基金项目资助下,三峡大学水污染控制实验室研究团队建立了采用碳酸盐矿物菱铁矿水解途径来去除水体微污染物微囊藻毒素的新理念,实现了对微囊藻毒素的选择性降解(见图)。6月7日,水污染控制实验室方艳芬教授作为第一作者以《菱铁矿布朗斯特酸催化水解微囊藻毒素》(Bronsted Catalyzed Hydrolysis of Microcystin-LR by Siderite)为题在环境领域最权威期刊《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)(JCR一区环境类TOP)上发表了该研究成果。

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)作为富营养水体中蓝藻生长代谢产生的一类天然毒素,是一种很强地肝脏肿瘤促进剂,对水体生物和人类均具有极大的健康威胁。微囊藻毒素是由七种氨基酸脱水缩合而成的环状大分子,从分子水平而言,MCs毒性机制主要依赖其环状结构,毒性机理主要是大环上D-谷氨酸的羧基(-COOH)借助两分子水形成氢键后与磷酸酶上金属离子结合产生;另外环上D-MeAsp上的羧基(-COOH)能直接与磷脂酶的Arg96和Tyr134反应从而阻止了磷脂酶中心的活化。因此就如何选择性去除微囊藻毒素是环境领域水体微污染控制的最前沿性研究问题之一。

三峡大学水污染控制实验室多年来一直致力于微囊藻毒素的去毒机理和水体微污染降解研究工作,先后建立了多种选择性去除微囊藻毒素的(光)催化体系。采用氧18同位素示踪技术深入地研究了卤氧化铋(BiOXs, X = Cl, Br, I)选择性光催化去除微囊藻毒素,金属-有机骨架配位聚合物(MOF)活化分子氧来降解藻毒素特性以及BiOBr通过空穴协同羟基自由基氧化来降解微囊藻毒素。该类成果均发表在国际化学和环境领域重要期刊上。

图 菱铁矿和高岭土对MC-LR的不同水解机理

(见https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b06096)

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