Cry1Ac蛋白在二氧化硅表面吸附及解吸行为的研究

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转Bt基因作物已在全世界范围内得到广泛种植,其释放的毒素蛋白随时间的推移,在土壤中残留并累积,从而对土壤中物种的多样性以及整个生态系统产生影响,引发环境安全问题。有关于Bt蛋白在土壤中安全性的研究,主要集中在土壤中Bt蛋白的来源、吸附状态、持留时间等方面。对于Bt蛋白在土壤中的转移、降解以及去除等方面研究较少。考虑到Bt毒素蛋白潜在的环境风险,本文采用原位表面技术,石英晶体微天平(QCM-D)观察Cry1Ac蛋白在二氧化硅表面的吸附行为以及脱附行为,并研究生物表面活性剂鼠李糖脂对Bt蛋白的解吸作用。主要结果如下:(1)Cry1Ac蛋白通过部分位点静电作用力吸附于二氧化硅表面,环境条件中pH和离子强度的变化可影响两者间作用力,从而影响Cry1Ac蛋白在二氧化硅表面的吸附状态。Cry1Ac蛋白在二氧化硅表面的等温吸附曲线为L型,用朗格缪尔和弗罗因德利克吸附模型进行拟合,且朗格缪尔模型拟合效果更好。Cry1Ac蛋白在二氧化硅表面符合伪二阶反应动力学模型。(2)对比单鼠李糖脂、双鼠李糖脂、混合鼠李糖脂对Cry1Ac蛋白在二氧化硅表面解吸行为的影响。单鼠李糖脂的脱附效果最佳,当单鼠李糖脂的浓度增加到50 mg·L-1时能够将吸附在二氧化硅表面的Cry1Ac蛋白完全脱附。(3)改变溶液pH条件会影响鼠李糖脂对Cry1Ac蛋白的脱附。在酸性条件下,鼠李糖脂将沉积在Cry1Ac蛋白层或二氧化硅表面,无法对蛋白进行脱附,当溶液pH增加到碱性环境,脱附效果显著提升。(4)将溶液离子强度提高到5×10-2M时,鼠李糖脂能完全解吸二氧化硅表面的Cry1Ac蛋白,并且脱附速率都将明显提升。
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