论文部分内容阅读
纳滤膜在工业环境领域应用较为广阔。然而在实际使用的过程中,由于膜污染的出现,会导致膜通量大幅降低,进而缩短纳滤膜的使用寿命。因此,纳滤膜污染尤其是生物污染的控制是该技术要解决的瓶颈问题。细菌自身的生理活动同其生物学特性有较密切的联系,如胞外聚合物(EPS)的分泌或在区域内的聚集,菌群的成膜机制等均可降低纳滤膜的通透性。由于信号分子N酰基-高丝氨酸内酯(AHL)控制着细菌的许多生理功能,因此,如果能够阻止群体感应信号表达系统(QS系统)的信号传导、聚集或者受体识别,则可以抑制生物膜的形成,从而控制膜生物污染的发生。 在前期工作基础上,本研究拟引入香草醛/顺2癸烯酸(Cis-2 decenoic acid, C2DA)作为调控分子,研究香草醛/C2DA复合系统对于大肠杆菌QS干扰的作用。通过考察细胞数目、胞外多糖以及群体感应信号分子浓度的变化,得出以下结论: 1.在大肠杆菌悬浮体系内,单一C2DA在低浓度可以降低EPS尤其是胞外蛋白的分泌,从而抑制了体系内的QS现象,而对于多糖浓度的变化则影响较小。在高浓度下会对大肠杆菌细胞产生明显的抑制作用,当C2DA浓度到达0.4mg/L时,细菌内的 AHLs、胞外聚合物浓度剧烈下降,从而直接抑制了大肠杆菌 QS系统。 2.当香草醛/C2DA进行复配时,该系统在低浓度下,即可以抑制大肠杆菌信号分子和EPS的分泌。当该体系中C2DA浓度到达0.2mg/L时,多糖分泌也被相应抑制,相比于单一的C2DA,复配系统在较低浓度下即产生了显著性作用,直接抑制大肠杆菌的生长,从而降低体系内的 AHLs的释放及菌体蛋白/多糖的分泌。香草醛及C2DA呈现了显著的协同性作用。 3.在纳滤过程中,向供料溶液中添加香草醛/C2DA可以有效维持膜的通量,高浓度下,由于其有效的抑制了生物膜的形成,纳滤膜通量基本未受到任何影响,和对照组的一致。因此补充香草醛/C2DA可以显著促进对细菌QS系统的干扰,通过控制生物膜的形成最终实现纳滤膜的性能最大化。