近日，课题组的研究成果“Reversible environmental impacts of iron-based metal-organic framework MIL-53(Fe) nanoparticles on nitrogen-fixing bacterium Azotobacter vinelandii”在SCI期刊《Journal of Environmental Chemical Engineering》（IF=5.909）发表（研究生欧阳博伟为第一作者）。
MIL-53(Fe)是一种性能突出且具有代表性的MOF材料，已在气体分离、污染物吸附、光催化、能源和生物医学等领域得到广泛的应用。迄今为止，有关MIL-53(Fe)的毒性和环境影响完全未知。因此，研究MIL-53(Fe)的环境生物效应具有重要的科学意义，是MOF材料产业可持续发展的重要保障。
在此，我们研究了铁基金属有机框架材料MIL-53(Fe)对维氏固氮菌（Azotobacter vinelandii）的生长和活性影响。MIL-53(Fe)在低浓度下(50 mg/L)抑制A. vinelandii生长，在140 mg/L时完全抑制A. vinelandii生长。有趣的是，即使在高达130 mg/L的高浓度下MIL-53(Fe)也不会导致细胞死亡。MIL-53(Fe)没有穿透细胞壁，也没有观察到细胞吞噬MIL-53(Fe)颗粒。MIL-53(Fe)降低了A. vinelandii的nif H基因水平，导致固氮活性减弱。MIL-53(Fe)未引起有意义的氧化损伤，但观察到明显的膜渗漏和细胞壁针孔，表明存在机械损伤。此外，MIL-53(Fe)在水性体系中是稳定的，没有明显的Fe释放。去除培养系统中的MIL-53(Fe)后，在MIL-53(Fe)初始浓度为10-130 mg/L的情况下A. vinelandii的生长和固氮活性可以恢复，表明MIL-53(Fe)对A. vinelandii的损伤是可逆的。这些发现突出了MOF材料在氮循环中对微生物的可逆环境毒性。
点击名片 关注我们
↓ ↓ ↓
如有合作意向，请联系我们：
邮箱：yangst@swun.edu.cn
电话：028-85522269
点击“阅读原文”了解本组更多科研成果
