Removal and Concurrent Reduction of Cr(VI) by Thermoacidophilic Cyanidiales: a Novel Extreme Biomaterial Enlightened for Acidic and Neutral Conditions
嗜熱嗜酸溫泉紅藻同時移除與還原六價鉻：一種適用於酸性和中性條件的新穎極端生物材料。
Yen-Lin Cho, Yu-Min Tzou, Chun-Chieh Wang, Yao-Chang Lee, Liang-Ching Hsu, Shao-Lun Liu, Afifah Assakinah, Yu-Hsien Chen, Nhu Anh Thi Than, Yu-Ting Liu*, Jorg Rinklebe
2023/05/16
溫泉紅藻是一種嗜熱嗜酸的極端微生物，可以在富含金屬的極端環境中存活，因此被視為極具潛力的金屬修復生物材料。本章的研究首次確立來自不同屬的溫泉紅藻，包括Cm (Cyanidioschyzon merolae)、Cc (Cyanidium caldarium)和Gp (Galdieria partita)，其累積Cr(VI)的能力和相關機制。研究結果顯示，在酸性和中性下，Cm和Gp分別可以累積168.1和93.7 mg g-1的Cr(VI)，其中分別以89%和62%的Cr(III)形式存在於Cm和Gp中。此外，累積機制不僅包括Cr(VI)被吸附在藻類細胞表面，部分的Cr(VI)也會與多醣體鍵結並還原為Cr(III)，並且吸附在細胞表面的Cr(VI)和Cr(III)的形式也會隨著Cr(VI)累積量的增加而變化。此外，另外一部分Cr(VI)則會被傳輸至體內，被半胱氨酸還原為Cr(III)而形成Cr(OH)3沉澱物。在酸性的Cm和Cc體內發現，其Cr(OH)3比例可隨著Cr(VI)累積量增加而保持一致，並且根據Cm和Cc對Cr(VI)具有大於152 mg g-1的累積能力，推論Cr(OH)3的形成可能是溫泉紅藻額外促進Cr(VI)累積能力的關鍵策略。由此可知，溫泉紅藻對Cr(VI)具有極大的累積能力，且在有氧條件下可以使Cr(VI)產生自發性的還原和將Cr(VI)轉為Cr(III)沉澱物蓄積於體內。因此，溫泉紅藻具有成為永續生物材料並應用於環境修復的潛力。
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