Fe-Based Nanomaterials and Plant Growth Promoting Rhizobacteria Synergistically Degrade Polychlorinated Biphenyls by Producing Extracellular Reactive Oxygen Species

纳米材料 化学 根际细菌 活性氧 细胞外 环境化学 环境科学 材料科学 纳米技术 生物化学 细菌 根际 生物 遗传学
作者
Wu Ting,Yangzhi Liu,Tianying Zheng,Yunbu Dai,Zhongyu Li,Daohui Lin
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (34): 12771-12781 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c02495
摘要

Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) produce extracellular reactive oxygen species (ROS) to protect plants from external stresses. Fe-based nanomaterials can potentially interact with PGPR and synergistically degrade organic pollutants, yet they have received no study. Here, we studied how the interaction between a typical PGPR (Pseudomonas chlororaphis, JD37) and Fe-based nanomaterials facilitated the degradation of 2,4,4'-trichlorobiphenyl (PCB28), by comparing the zerovalent iron of 20 nm (nZVI20), 100 nm (nZVI100), and 5 μm; iron oxide nanomaterials (α-Fe2O3, γ-Fe2O3, and Fe3O4) of ca. 20 nm; and ferrous and ferric salts. Although all Fe materials (0.1 g L-1) alone could not degrade aqueous PCB28 (0.1 mg L-1) under dark or aerobic conditions, nZVI20, nZVI100, α-Fe2O3, and Fe2+ promoted PCB28 degradation by JD37, with the half-life of PCB28 shortened from 16.5 h by JD37 alone to 8.1 h with nZVI100 cotreatment. Mechanistically, the nanomaterials stimulated JD37 to secrete phenazine-1-carboxylic acid and accelerated the NADH/NAD+ conversion, promoting O2*- generation; JD37 increased Fe(II) dissolution from the nanomaterials, facilitating *OH generation; and the ROS gradually degraded PCB28 into benzoic acid through dihydroxy substitution, oxidation to quinone, and Michael addition. These findings provide a new strategy of nanoenabled biodegradation of organic pollutants by applying Fe-based nanomaterials and PGPR.
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
本草石之寒温完成签到 ,获得积分10
刚刚
脑洞疼应助SAY采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
自信的凡双应助夕沫采纳,获得10
4秒前
萧东辰完成签到,获得积分10
6秒前
大大大大宝凌完成签到,获得积分10
6秒前
负责灵萱完成签到 ,获得积分0
7秒前
StuXuhao发布了新的文献求助10
7秒前
可以的完成签到,获得积分0
7秒前
大肥猫完成签到,获得积分10
7秒前
烟花应助Atropine采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
11秒前
唠叨的莺完成签到,获得积分10
11秒前
务实完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
缥缈从霜完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
酷波er应助spz采纳,获得10
14秒前
丘比特应助Atropine采纳,获得10
15秒前
rain发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
三伏天发布了新的文献求助10
17秒前
小猛发布了新的文献求助10
18秒前
小太阳完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
高高的咖啡豆完成签到 ,获得积分10
18秒前
cc发布了新的文献求助10
19秒前
彭于晏应助csx采纳,获得10
20秒前
123完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
老朱发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
财神爷完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
科研通AI6.2应助scugy采纳,获得10
26秒前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6410901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8230109
关于积分的说明 17464641
捐赠科研通 5463818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887011
邀请新用户注册赠送积分活动 1863456
关于科研通互助平台的介绍 1702537