Ⅰ型玉米金属硫蛋白与稀土离子作用研究

将重组质粒pGEX-6p-1-ZmMT1转化至大肠杆菌BL 21 (DE3)体内,通过基因工程的方法成功建立了Ⅰ型玉米金属硫蛋白(ZmMT1)的原核表达系统,得到了大量高纯度的玉米金属硫蛋白。研究表明ZmMT1在体内可以耐受稀土离子(1mmol/L La~(3+)/Lu~(3+)),同时低浓度稀土离子(0.05mmol/L La~(3+)/Lu~(3+))也可以在体内诱导(ZmMT1)的表达,且诱导结果呈现明显的"低促高抑"现象,但是在体外ZmMT1却不与稀土离子(La~(3+)/Lu~(3+))发生特异性结合。     

有机质对河流沉积物吸附重金属的影响研究

研究了去除有机质前后河流沉积物(CK、QC)对重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附行为影响.结果表明,沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量均随着加入重金属浓度的增加而增加;去除有机质后,河流沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的理论最大吸附量较原河流沉积物理论最大吸附量分别降低了36.60%、16.58%和25.52%;沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附过程适用Langmuir方程和Freundlich方程描述(P0.001);有机质的去除,可导致沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附率下降;伪二级动力学方程可适合用来描述Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)在沉积物上的吸附过程(P0.01),表明以化学吸附为主.原沉积物CK对重金属离子的吸附能力为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+),去除有机质后沉积物对重金属的吸附能力降低.     

金属硫蛋白突变体的烟草植物高效表达载体探讨

金属硫蛋白通常由α和β两个结构域组成,其中α的结构域构成包括Cd~(2+)和Hg~(2+),小鼠突变体则在大肠杆菌中进行搭建,并获得了转基因植株。为了更好地增强外源基因在烟草中的表达效果,可以在基因起始密码子ATG附近融入适合植物需要的碱基组合AACAATG,这种组合有利于将突变体基因插入具有35S强启动子的植物双元表达载体p GPTVd35S-BAR中,并获得αα突变体的植物双元表达载体。在该次研究中,将采用PCR-Southern和蛋白Dot-blotting检测方法,证明αα突变体可以在烟草中良好地表达。同时,在抗重金属的实验中证明转基因烟草能够在Cd400中良好的生长。     

Cd~(2+)和Cr~(3+)胁迫对普通小球藻生长及渗透调节特性的影响

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为实验材料,利用CdCl_2·2H_2O和CrCl_3·7H_2O提供重金属离子,测定不同浓度Cd~(2+)和Cr~(3+)处理后小球藻的生物量、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,探讨Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫对普通小球藻渗透调节特性的影响.结果表明,Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下随重金属浓度的上升,小球藻的生物量、叶绿素含量呈下降趋势;可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量呈现先上升后下降的趋势,且两者均在Cd~(2+)浓度为0.4 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度为4 mg·L~(-1)时含量达到最大.可溶性糖的含量在Cd~(2+)浓度低于0.5 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度低于5 mg·L~(-1)时其下降趋势不明显,反之其含量大幅度下降.表明在Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下,小球藻通过减缓生长、降低叶绿素的合成,积累可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖来提高渗透平衡能力,最终增强小球藻对重金属的耐受性.     

NaOH改性珍珠岩对重金属离子的吸附研究

以珍珠岩为吸附剂,经NaOH溶液改性后,进行Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附实验,研究吸附剂碱改性对重金属离子的吸附性能.结果表明,碱改性后珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附去除率明显高于未改性的珍珠岩.在重金属离子溶液初始质量浓度为100 mg/L时,改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为54.15%,96.34%和48.69%;未改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为18.41%、29.31%和15.98%.碱改性吸附剂对3种重金属离子的吸附,以对Cu~(2+)的去除最佳,吸附去除容量大小为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+).     

新型氨基二硫代甲酸盐螯合树脂的合成及其吸附性能研究

用新型大孔球状聚氯乙烯为骨架的多乙烯多胺树脂与二硫化碳反应,合成了氨基二硫代甲酸盐螫合树脂,并研究了这类螫合树脂对Au~(3+)、Ag~+、Hg~(2+)、CU~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能。结果表明,此类螯合树脂对Au~(3+)、Ag~+,Hg~(2+)的吸附容量较高(Ag~+、Au~(3+)的吸附率分别达98.3％和98.9％),对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附容量较低。对贵金属具有较好的选择性,能分别从Au~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的混合离子和Ag~+、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的混合离子中定量地吸附Au~(3+),Ag~+,而不吸附其它离子,对Au~(3+)的动态吸附率达98.8％。     

Conjugated 8-Hydroxylquinoline-Based Fluorescent Chemosensor for Zn~(2+) and Cd~(2+) and Bioimaging Application in Living Cells

A conjugated 8-hydroxyquinoline( 8-HQ)-based fluorescent chemosensor( 1) for Zinc ion( Zn~(2+)) and Cadmium ion( Cd~(2+)) was developed in aqueous solution and used for Zinc ion living cells bioimaging. The probe 1 was weakly fluorescent,but displayed a strong fluorescence at 580 nm with a large Stokes shift of150 nm in the presence of Zn~(2+) or Cd~(2+). This probe allows the detections of Zn~(2+) in the range of 0. 8-10 μmol/L and Cd~(2+) in the range of 0. 8-8 μmol/L,with the limit of detections of 0. 2 and 0. 6μmol/L for Zn~(2+) and Cd~(2+),respectively. The present probe was successfully used for fluorescence bioimaging of Zn~(2+) or Cd~(2+) in the living cells.     

GFP遗传改造四膜虫细胞的构建及其对重金属污染的荧光响应

为了获得可用于检测环境中多种重金属污染的遗传改造生物细胞,将具有重金属诱导特性的金属硫蛋白基因MTT1启动子和外源报告基因绿色荧光蛋白gfp的融合序列,通过基因枪法转染嗜热四膜虫细胞。经同源重组和巴龙霉素抗性筛选,获得稳定的GFP遗传改造四膜虫细胞株。该细胞株经Cd~(2+)诱导,MTT1启动子可启动外源基因gfp正确表达,在蓝光激发下可发绿色荧光。GFP遗传改造四膜虫细胞对重金属离子的荧光响应效应由大到小依次为Cd~(2+),Cr~(6+),Hg~(2+);响应浓度范围和具有剂量-效应关系的浓度范围由大到小依次为Cd~(2+),Hg~(2+),Cr~(6+);最低检测限由大到小依次为Cr~(6+),Hg~(2+),Cd~(2+),而对Cu~(2+)无荧光响应效应。因此,GFP遗传改造四膜虫可作为环境中Cd~(2+)、Hg~(2+)和Cr~(6+)污染的生物检测细胞。     

用高分辨率双晶X射线荧光法测定头发中硫的状态

本文用高分辨率双晶X射线荧光法研究了各种含硫化合物的SKα线的位移,并测定了中国人和日本人头发中硫的存在状态及各种状态的含量。结果表明,头发中硫主要以S~(2-)状态存在(平均占95.4%),其余是S~(6+)。发现男人头发中总硫量及S~(2-)状态的硫比同一国籍的女人高。还对12人的黑发与白发进行了对照分析,发现黑发中S~(2-)的含量明显高于白发,而S~(6+)低于白发。这可能由于随着头发变白,其中含—S—S—基团的蛋白质减少的缘故。     

镉,锌及其复合污染对小麦种子根生长的影响

以小麦种子根为材料,研究了镉、锌及其复合污染对其生长及生理指标的影响。结果表明:0.05ppm镉和0.5ppm,5ppm锌对小麦种子根的生长及生理活性有促进作用;当镉浓度超过0.5ppm,锌浓度超过5ppm时,对生长及生理活性具有抑制作用.镉和锌的关系不仅与二者的浓度有关,而且还决定于〔Zn~(2+)〕/〔Cd~(2+)〕.当(Zn~(2+)〕/〔Cd~(2+)〕>10时,同一水平Zn处理中,〔Cd~(2+)〕的增大会减小其伤害,同一水平Cd~(2+)处理中,〔Zn~(2+)〕的增大会增强其伤害;当〔Zn~(2+)〕/〔Cd~(2+)〕<10时,同一水平锌处理中,〔Cd~(2+)〕的增大将增强其伤害,同一水平镉处理中,〔Zn~(2+)〕的增大将减小其伤害。     

改性表面增强拉曼基底对几种重金属的定量检测

重金属离子对水质及其应用有着严重的影响,开发高选择性及灵敏度的重金属离子检测平台在水资源保护中有着重要的意义。采用4-巯基苯甲酸功能化金纳米粒子为载体制备的表面增强拉曼(SERS)溶胶基底,对水溶液中Pb~(2+)、Cd~(2+)、As~(3+)等重金属离子具有较强的选择性和较高的灵敏度。实验发现,SERS基底对Pb~(2+)、Cd~(2+)和As~(3+)的拉曼检测光谱在1 047、1 075、1 587cm~(-1)附近有着明显的振动频带位移及峰强变化。通过对溶胶基底优化得到了性能优异的增强基底,能够实现对3种重金属离子的区分,对重金属的检出限可达0.1mg/L,并在0.5～100mg/L范围呈线性关系,并成功的对真实水样中Pb~(2+)进行了加标验证实验。该基底提供了一个快速、便捷的重金属鉴别检测方法,且具有较好的增强效果和重金属定量分析能力,为水中重金属离子的高效检测提供了有效手段。     

镉、锌及其相互作用对小麦种子根生长的影响

本文以小麦种子根为材料,研究了Cd~(2+)、Zn~(2+)及其相互作用对其生长发育及生理指标的影响。结果表明:0.05ppmCd~(2+)和0.5ppm,5ppmzn~(2+)对小麦种子根的生长发育及生理活动有促进作用,而当[Cd~(2+)]>0.5ppm,[Zn~(2+)]>5ppm对其生长发育及生理活动具有抑制作用,Cd~(2+)和Zn~(2+)之间的关系不仅与二者的绝对浓度有关,而且还与[Zn~(2+)/[Cd~(2+)]有关。     

硒对不同重金属胁迫处理的小麦幼苗生理特征的影响

近年研究表明,Se~(4+)对土壤重金属污染具有缓解作用.作者研究增施不同质量浓度Se~(4+)对经过Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫的小麦(蜀麦969和川农16)幼苗的生长、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及丙二醛(MDA)等指标的影响.结果表明,当加入ρ(Se~(4+))=5 mg·L~(-1)时,受Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫后小麦幼苗的根长、苗高、根系活力和CAT含量能够得到有效恢复,SOD活性和MDA含量下降.但加入ρ(Se~(4+))=15 mg·L~(-1)时,Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)对小麦幼苗胁迫增强,且不同小麦品种间表现不一致,具有品种差异性.可见对于施用一定浓度的Se~(4+)可以缓解重金属对小麦幼苗的危害,但需要根据实验确定不同品种合适的施用量.这项研究结果进一步证实了适宜ρ(Se~(4+))对缓解重金属污染具有重要作用,为小麦种植过程中缓解重金属污染提供理论依据.     

锌,锰,卟啉（TPPS）络合物的伏安法和吸收光谱法研究

本文报道在氨性溶液中(pH=8.8)TPPS和Zn~(2+)-TPPS,Mn~(2+)-TPPS络合物的形成及伏安行为;在Cd~(2+)和咪唑存在时,室温下可以较快形成相应的络合物,用伏安法和光度法研究了它们的催化作用;比较了Zn~(2+)-TPPS和Mn~(2+)-TPPS的氧化还原性质以及氧的影响。     

Zn2+对果蝇生育力和寿命及抗氧化能力的影响

为了研究Zn~(2+)对果蝇生育力和寿命及抗氧化能力的影响。以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为研究动物,用生存实验来考查不同浓度的Zn~(2+)处理果蝇,研究果蝇F1-F4代生育力和寿命的变化,雌、雄果蝇数量的变化,抗氧化酶SOD、CAT的活力及MDA含量的变化。结果显示:添加Zn~(2+)浓度为1.0 g/mL可以使F1-F4代雌、雄果蝇世代生育力增强,寿命延长,而在Zn~(2+)浓度为2.0×10-3g/mL时果蝇体内MDA含量大量积累,SOD和CAT活性急剧降低,使果蝇提前衰老、死亡并且降低或丧失生殖能力,而Zn~(2+)对果蝇性别分化影响不大,总体接近于1:1。因此,适当浓度的Zn~(2+)可以延长果蝇寿命,增强其生殖力,提高抗氧化能力。     

基于萘基团的Zn~(2+)“关-开”荧光探针

合成了一种新Zn~(2+)的荧光探针2-羟基-苯甲酸(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-酰肼(P3),该探针Ag~+,Al~(3+),Bi~(3+),Cd~(2+),Co~(2+),Cr~(3+),Cu~(2+),Dy~(3+),Eu~(3+),Fe~(3+),Hg~(2+),K~+,Mg~(2+),Mn~(2+),Na~+,Ni~(2+),Pb~(2+),La~(3+),Sm~(3+),UO_2~(2+),Th~(4+)和Zr~(4+)等多种离子的存在下,对Zn~(2+)具有很好的选择性。探究了探针P3识别Zn~(2+)的最佳条件,建立了一种荧光检测Zn~(2+)的方法。其结果表明在pH值为7. 36,φ(CH_3OH)=10%及φ(H_2O)=90%的体系中,Zn~(2+)浓度在1～9μmol/L范围内,探针的荧光强度与Zn~(2+)的浓度呈现良好的线性关系(y=40. 333x+10. 323,R~2=0. 99),其检出限0. 045 6μmol/L。同时,研究了P3与Zn~(2+)的作用模式,提出了荧光机制。     

Br-PADAP金属螯合物的萃取——Ⅰ.Br-PADAP二价金属螯合物的萃取

系统研究了乙酸正丁酯萃取Br-PADAP 二价金属螯合物.提出萃取光度法测定Br-PADAP 的分配常数和二聚常数.用连续变化法和平衡移动法测定Fe~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Sn~(2+)、Pd~(2+)的Br-PADAP 螯合物萃取常数.提出低化学计量法测定Pt~(2+)Br-PADAP 螫合物的萃取常数.比较所得结果,观察到用乙酸正丁酯萃取提高了Br-PADAP与金属离子反应的选择性,且可用Br-PADAP 螯合萃取分离不同价态的金属离子.     

金属硫蛋白的研究进展

 金属硫蛋白是一类广泛存在于生物体内的多功能诱导性蛋白.作者对近年来在金属硫蛋白的结构、分类、功能及测定方法等方面研究取得的进展做了简要的介绍,同时提出了一些金属硫蛋白研究中存在的问题,并对金属硫蛋白将来可能的应用前景进行了展望.     

Cu~(2+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)对香豆素-3-羧酸与牛血清白蛋白相互作用的影响

用荧光光谱法研究Cu~(2+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)对香豆素-3-羧酸与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的影响.结果表明:三种金属离子均能增强香豆素-3-羧酸对BSA的荧光猝灭及两者的结合作用,使体系的荧光猝灭常数、结合常数增大;Zn~(2+)的存在没有改变两者的作用力类型,仍以疏水作用力为主,Cu~(2+)、Fe~(3+)存在下,作用力变为以静电引力为主.表明Cu~(2+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)对香豆素-3-羧酸与牛血清白蛋白的作用有重要影响.     

金属离子竞争结合钙调素的电化学行为研究

为了探讨金属离子与Ca~(2+)对钙调素(CaM)的竞争结合作用,在pH值为6.5含2mmol/L[Fe(CN)6]3-/4-的0.15 mol/L的NaCl溶液中,用交流阻抗法研究了金属离子如Ca~(2+),Cd~(2+),Al~(3+),Fe~(3+)结合及竞争结合钙调素的电化学行为。结果表明:金属离子与CaM的结合能力可以通过溶液中[Fe(CN)_6]~(3-/4-)在钙调素自组装膜修饰金电极上的电化学反应电阻的变化来判断,Ca~(2+),Cd~(2+)和Al ~(3+)都能与CaM结合,Fe~(3+)不能与CaM结合,且Ca~(2+)与CaM结合能力要比Al 3+强;Ca~(2+)在CaM上的结合位点与Cd~(2+)相同,与Al~(3+)不同。交流阻抗法为研究金属离子与CaM的竞争结合行为提供了一个新方法。