微生物胞外聚合物质与高氯酸根、芳香化合物间的非共价键相互作用及其环境效应.pdf

本研究承国家自然科学基金、21920102002、

）和国家重点研发计划（2020YFC1806800）资助

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表目录vii

摘要I

ABSTRACTIII

第一章前言1

1.1胞外聚合物质概述1

1.1.1EPS的组成2

1.1.2EPS的结构3

1.1.3EPS的提取方法4

1.2非共价键作用5

1.3非共价结合的研究技术和方法6

1.3.1三维荧光光谱（3D-EEM）6

1.3.2傅里叶变换红外光谱（FTIR）7

1.3.3X射线光电子能谱（XPS）8

1.3.4核磁共振波谱（NMR）8

1.3.5计算化学9

1.4研究目的和内容9

第二章EPS与高氯酸根阴离子的非共价结合机制11

2.1材料和方法11

2.1.1试剂与仪器11

2.1.2微生物培养及其EPS提取12

2.1.3荧光猝灭微量滴定12

1

2.1.4HNMR、XPS和FTIR分析13

2.1.5建模及分子动力学13

2.2结果与讨论13

2.2.1ClO4-对EPS的静态猝灭13

2.2.2EPS和ClO4-的结合位点16

2.2.3EPS-ClO4-胶束分子动力学模拟19

2.2.4形成EPS-ClO4-胶束的非共价氢键模拟20

2.3小结22

第三章EPS-高氯酸根非共价结合的环境效应23

3.1材料和方法23

3.1.1试剂与仪器23

3.1.2其他离子对氢键竞争的模拟23

3.1.3EPS对黑麦草吸收游离ClO4-的作用24

3.2结果与讨论24

3.2.1竞争离子对形成EPS-ClO4-胶束的影响24

3.2.2非共价键对高氯酸根生物利用度的影响26

3.3小结27

第四章EPS与芳香化合物的非共价结合机制29

4.1材料和方法29

4.1.1试剂与仪器29

4.1.2细菌EPS提取29

4.1.3荧光猝灭微量滴定30

4.1.4XPS、FTIR和iTRAQ分析30

4.1.5分子建模及分子动力学31

4.2结果与讨论31

4.2.1芳香化合物对EPS的静态猝灭31

4.2.2负责非共价结合的EPS组分及位点32

4.2.3EPS与不同有机物中非共价键的类型36

4.3小结38

第五章EPS-芳香化合物非共价结合的环境效应41

5.1材料和方法41

5.1.1试剂与仪器41

5.1.2微生物多样性实验41

5.1.3有无EPS对芳香化合物在胞内外分布的影响42

5.2结果与讨论42

5.2.1EPS对微生物的多样性的保护作用42

5.2.2非共价结合对芳香化合物细胞