纳米银及不同形态银化合物对氨氧化细菌Nitrosomonas europaea的胁迫效应

作     者：王鑫凤 黄亚惠 唐珠 杨新萍 

作者机构：南京农业大学资源与环境学院环境科学与工程系 

出 版 物：《南京农业大学学报》 (Journal of Nanjing Agricultural University)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31870489) 

主　　题：纳米银 银化合物 氨氧化细菌 氧化应激 膜损伤 

摘      要：[目的]本文旨在探究纳米银(AgNPs)及不同形态银化合物对氨氧化细菌Nitrosomonas europaea的抑制效应，并揭示其对N. europaea的胁迫机制，为评估AgNPs及其在环境中转化形成的银化合物的生态风险提供基础数据。[方法]分别将AgNPs和不同形态的银化合物加入N. europaea培养液，培养12 h后收集菌体，扫描电镜观察细胞形态，检测菌体中丙二醛(malondialdehyde，MDA)、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase，LDH)、活性氧(reactive oxygen species，ROS)以及还原型谷胱甘肽(glutathione，GSH)含量，紫外分光光度法和邻苯三酚法测定抗氧化酶，即过氧化氢酶(catalase，CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性。[结果]扫描电镜图像显示，在AgNPs和Ag+、Ag2O、Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl各自对应的EC80胁迫下，N. europaea细胞形态呈现不同程度的损伤，84.4 μg·L-1AgNPs和10.11 μg·L-1Ag2SO4胁迫下的N. europaea细胞受损明显，而203.37 μg·L-1Ag2CO3处理下的N. europaea细胞形态几乎无影响；但在AgNPs和不同形态银化合物胁迫下，N. europaea胞内MDA和LDH含量与不添加任何处理的对照组(CK)相比仅轻微上升，菌株细胞膜没有渗漏；与CK相比，各处理组在EC80胁迫下，N. europaea胞内ROS水平均出现显著(P0.05)升高，Ag2SO4处理组中胞内ROS值最高，为CK的23.17倍；在AgNPs和Ag+、Ag2O、Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl各自对应的EC80胁迫下，N. europaea细胞的SOD和CAT活性相对于CK均显著升高(P0.05)，Ag+处理组中N. europaea细胞的SOD含量最高，为CK的2.23倍，Ag2O处理组N. europaea细胞的CAT含量最高，为CK的6.07倍；为抵御氧化胁迫，与CK相比，各处理组中N. europaea胞内GSH含量呈下降趋势。[结论]AgNPs在水环境中可能转化形成的Ag+、Ag2O、Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl等形态均可导致N. europaea出现氧化应激现象，评估AgNPs对污水生物处理系统的环境风险应该考虑其在污水中不同赋存形态带来的胁迫效应。