清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

NMR-based metabolomics and LC-MS/MS quantification reveal metal-specific tolerance and redox homeostasis in Chlorella vulgaris

生物累积 植物螯合素 普通小球藻 氧化还原 生物浓缩 环境化学 植物修复 化学 代谢组学 金属毒性 藻类 生物化学 生物 谷胱甘肽 植物 色谱法 无机化学 重金属 有机化学
作者
Wenlin Zhang,Nicole G. J. Tan,Sam Fong Yau Li
出处
期刊:Molecular BioSystems [Royal Society of Chemistry]
卷期号:10 (1): 149-160 被引量:71
标识
DOI:10.1039/c3mb70425d
摘要

Live green algae are promising candidates for phytoremediation, but a suitable algal species which bio-accumulates high concentrations of heavy metals, and survives well in industrial water is yet to be identified. Potential metabolic engineering may be applied to improve algal phytoremediation performance, but the metal tolerance and bioaccumulation mechanisms in green algae have to be first fully understood. In this study, NMR-based metabolomics was used to study the effect of different metal species (copper, cadmium and lead) and metal concentrations in green microalgae, Chlorella vulgaris. High Cu concentrations influenced substantial decrease in organic osmolytes (betaine and glycerophosphocholine), which indicated Cu-induced redox imbalance. Accompanying redox imbalance, growth inhibition and photosynthesis impairments in Cu-spiked C. vulgaris revealed a clear relationship between Cu toxicity and redox homeostasis. As these metabolic changes were less prominent in Cd and Pb-spiked cultures, we inferred metal-specific toxicity in C. vulgaris, where redox active Cu(2+) is more potent than non-redox active Cd(2+) and Pb(2+) in causing redox imbalance. Subsequently, ICP-MS and LC-MS/MS quantification shed light on the metal-specific bioaccumulation and detoxification mechanisms. The metal bioconcentration factor (BCF) correlated well with the phytochelatin (PC) content in Cu and Cd-spiked C. vulgaris biomass. High BCF and PC levels with increasing Cu and Cd exposure concentrations indicated that PCs played a significant role in Cu and Cd bioaccumulation and detoxification. In contrast, the undetectable PC levels in Pb-spiked cultures despite high Pb BCF suggest an alternative detoxification mechanism for Pb: either by passive absorption to the algal cell wall or interaction with glutathione (GSH).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
神外王001完成签到 ,获得积分10
10秒前
Nene完成签到 ,获得积分10
15秒前
文静的惜霜完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
林家小弟完成签到 ,获得积分10
46秒前
GGGGA应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
落寞的姿完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
危险的鲅鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
大胆蛟凤完成签到,获得积分10
2分钟前
铁瓜李完成签到 ,获得积分10
2分钟前
点点完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
西瓜配夏天完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
2分钟前
老迟到的断秋完成签到,获得积分10
2分钟前
楚科研完成签到 ,获得积分10
3分钟前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
GGGGA应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
GGGGA应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
dashi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
yyyyy发布了新的文献求助50
3分钟前
3分钟前
河鲸完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小李老博发布了新的文献求助10
3分钟前
阿甘完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
懵懂的念波完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
年轻花卷完成签到,获得积分10
4分钟前
过时的黄豆完成签到 ,获得积分10
4分钟前
直率的大门完成签到,获得积分10
5分钟前
十一完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7732495
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9283262
关于积分的说明 20156503
捐赠科研通 7309923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304114
关于科研通互助平台的介绍 2456928
邀请新用户注册赠送积分活动 2313258