海泡石对链格孢毒素AOH和AME的吸附研究

发布时间：2020-06-26 14:31

【摘要】：在适宜条件下,链格孢菌极易侵染营养物质丰富的葡萄及其制品,引起葡萄在运输、储藏过程中发生腐烂,并且产生链格孢酚(AOH)和链格孢酚单甲醚(AME)等多种链格孢毒素,危害人体健康。目前已有利用硅酸盐类矿物去除真菌毒素的研究,其中一类矿物海泡石是湘潭市特色矿物资源,其储量较大,无毒无味,具有高比表面积、多孔道结构和吸附位点丰富等优点。但目前大部分研究学者将海泡石应用在吸附重金属离子或废水中染料方面,利用海泡石去除真菌毒素的研究较为少见。本文探究了不同条件下海泡石对链格孢毒素AOH和AME的吸附效果,以期为链格孢真菌毒素去除和海泡石应用提供一条新的途径。主要研究结果如下:(1)通过单因素实验考察了溶液pH值、吸附时间、初始浓度、吸附剂投加量对海泡石吸附真菌毒素效果的影响,确定AOH最佳吸附试验条件为:pH=4.0,吸附剂投加量为2 g/L,初始浓度为5μg/mL,吸附平衡时间为120 min,此时AOH吸附率可达到82.33%;确定AME最佳吸附试验条件为:pH=4.0,吸附剂投加量为2 g/L,初始浓度为5μg/mL,吸附平衡时间为90 min,此时AME吸附率为93.78%。BET、FT-IR、XRD等分析发现,吸附前后海泡石的晶体结构并没有发生改变,毒素可能吸附在海泡石表面或进入到海泡石孔隙中。动力学和热力学分析表明,海泡石吸附AOH和AME的过程均更符合Langmuir模型和准二级反应动力学模型,说明海泡石对AOH和AME的吸附过程类似,均主要为单分子层吸附,吸附过程存在静电引力和离子交换作用等化学作用,表明吸附过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。吸附过程热力学参数△G均为负值,表明海泡石吸附AOH和AME的过程都属于自发进行的放热过程,不需要外界提供额外能量。(2)在缓冲溶液体系和葡萄果汁体系中通过单因素实验考察了溶液pH值、吸附时间、初始浓度、吸附剂投加量对海泡石同时吸附AOH和AME混合液效果的影响,确定在缓冲液体系中最佳吸附条件为:pH=4.0,吸附剂投加量为2 g/L,初始浓度为5μg/mL,吸附平衡时间为90 min,对AOH和AME的吸附率可分别达到55.53%和82.73%;确定在葡萄果汁中最佳吸附条件为:葡萄果汁自然pH,吸附剂投加量为5 g/L,初始浓度为2μg/mL,吸附平衡时间为60 min,对AOH和AME的吸附率可分别达到38.43%和75.42%。溶液pH值和海泡石投加量对吸附效果的影响同单元体系类似,而吸附时间和吸附量则分别较单元体系降低。其中AOH吸附率的降低尤为明显,表明AOH和AME之间存在吸附竞争关系,AME对海泡石的亲和力要大于AOH。此外,在复杂介质中海泡石往往非选择性吸附较多的杂质,导致海泡石在葡萄果汁中对AOH和AME的吸附率和吸附量均有所降低。海泡石吸附缓冲溶液和葡萄果汁中AOH和AME混合液的过程均更符合Langmuir模型和准二级反应动力学模型,与单元体系吸附类似。海泡石吸附过程对葡萄果汁的pH值、可溶性固形物和可滴定酸含量无不利影响。综上所述,本研究初步分析了海泡石吸附链格孢毒素AOH和AME的吸附机理,探索了海泡石在葡萄果汁中的应用,为海泡石资源的利用和葡萄果汁中链格孢毒素的去除提供了较好的理论支持。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O647.33;TS201.3
【图文】：

AME 的理化性质（Alternariaalternata）是具有腐生兼寄生作用的病中会产生一系列有毒次级代谢产物，统称为链格孢性的链格孢霉毒素有 70 多种，而从食物中检出的链lternariol，AOH）、链格孢酚单甲醚（alternariolmon烯（altenuene，ALT）、细交链孢菌酮酸（tenuazonternaria alternate toxin，AAL），交链孢毒素（altertoxin，TEN）等[2]。这些受到链格孢毒素污染的食物被慢性中毒[3]。AOH，化学式为 C14H10O5，分子量为 586.89℃，密度为 1.56 g/cm3。AME，化学式为 熔点为 267℃。AOH 和 AME 均属于二苯并吡喃酮类 为针晶状固体，AME 为结晶状固体，AOH 的甲基化乙腈、二甲基亚砜、甲醇等有机溶剂。

初始浓度的影响OH初始浓度对吸附率和吸附量的影响关系如图2-2所示始浓度的增加，海泡石对 AOH 的吸附率呈现逐渐下降不断上升趋于平稳。在初始浓度为 5μg/mL 条件下吸附率24.362 μg/g。在 AOH 浓度较低条件下，海泡石表面吸附与这些吸附位点充分结合，从而达到较高吸附率；在 AH 分子数量较多，竞争海泡石表面有限吸附位点，导致泡石质量一定，AOH 初始浓度越大，溶液中 AOH 分子数大，会有更多的 AOH 吸附在海泡石表面，吸附量增大始浓度 5 μg/mL 进行后续实验。

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 梁晓维;李发弟;张军民;马悦培;赵青余;高红亮;;蒙脱石和凹凸棒石对霉菌毒素吸附性能的研究[J];中国畜牧兽医;2014年11期

2 姚志通;叶瑛;夏枚生;;环境矿物材料在水产养殖中的应用[J];中国饲料;2008年05期

3 乐治平,黄艳秋,代丽丽;海泡石负载Cu催化糠醛气相加氢制糠醇反应[J];分子催化;2005年01期

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2 王家升;苹果汁中棒曲霉素臭氧降解及安全性评价[D];山东农业大学;2018年

3 马玉;CTAB改性海泡石的制备及其对刚果红和双酚A的吸附研究[D];湘潭大学;2017年

4 葛娜;失活微生物细胞去除橙汁中链格孢霉素TeA的分子机制[D];华中农业大学;2017年

5 李广超;有机改性海泡石对单元与多元阳离子染料体系的吸附研究[D];湖南大学;2014年

本文编号：2730444