ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΥΛΗΣ ΠΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝΕΤΑΙ ΑΠΟ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΜΑΚΡΟΦΥΚΗ ΣΤΗ ΣΥΜΠΛΕΞΗ ΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ Σωτήρης Καραβόλτσος 1 , Αικατερίνη Σακελλάρη 1 , Marta Plavsic 2 , Ισιδώρα Κουντάνη 1 , Ευσταθία Ιωάννου 3 , Βασίλης Ρούσσης 3 , Μάνος Δασενάκης 1 , Μιχαήλ Σκούλλος 1 1 Παν/μιο Αθηνών, Εργ. Χημείας Περιβάλλοντος, 157 71 Πανεπιστημιόπολη, Αθήνα 2 Ruder Boskovic Institute, Div. for Marine and Environmental Research, Zagreb, Croatia 3 Παν/μιο Αθηνών, Τομ. Φαρμακογνωσίας και Χημείας Φυσικών Προϊόντων, 157 71 Πανεπιστημιόπολη, Αθήνα
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΥΛΗΣ ΠΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝΕΤΑΙ ΑΠΟ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΜΑΚΡΟΦΥΚΗ ΣΤΗ ΣΥΜΠΛΕΞΗ ΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ
Σωτήρης Καραβόλτσος1, Αικατερίνη Σακελλάρη1, Marta Plavsic2, Ισιδώρα Κουντάνη1, Ευσταθία Ιωάννου3, Βασίλης Ρούσσης3, Μάνος Δασενάκης1, Μιχαήλ Σκούλλος1
1Παν/μιο Αθηνών, Εργ. Χημείας Περιβάλλοντος, 157 71 Πανεπιστημιόπολη, Αθήνα2Ruder Boskovic Institute, Div. for Marine and Environmental Research, Zagreb, Croatia
3Παν/μιο Αθηνών, Τομ. Φαρμακογνωσίας και Χημείας Φυσικών Προϊόντων, 157 71 Πανεπιστημιόπολη, Αθήνα
ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΧΑΛΚΟΥ ΑΠΟ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΦΥΚΗ
ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ
ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΠΡΟΣΛΗΨΗ
ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΠΡΟΣΛΗΨΗ
Κινητική πρόσληψης χαλκού από
φυτοπλαγκτό και μακροφύκη
Κινητική πρόσληψης χαλκού από
φυτοπλαγκτό και μακροφύκη
(ικανότητα των μετάλλικών ιόντων νααντιδρούν είτε με μεταβολικά ενεργέςθέσεις που συμμετέχουν στην διεργασίαπρόσληψης του χαλκού από τα κύτταραείτε με μη-ενεργές θέσεις που περιέχουνκαρβοξυλικές, θειϊκές ή φωσφορικές ομάδες)
(οδηγεί σε εμπλουτισμό των μετάλλωνστο εσωτερικό των κυττάρων)
ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΛΗΨΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΑΠΟ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΦΥΚΗ
Κυανοβακτήριο: Synechococus spp.Δινομαστιγωτό: Amphidinium spp.Θαλάσσιο μικροφύκος: Emiliana huxleyiΜακροφύκη: Ectocarpus spp., Fucus vesiculosus, Porphyra spp., Ulva spp.
Η συμπλεκτική ικανότητα μετάλλου ενός υδατικού δείγματος (MeCC) ορίζεται ως τα προστιθέμενα moles του μετάλλου που έχουν συμπλεχθεί ανά λίτρο δείγματος.Ουσιαστικά πρόκειται για το μέτρο της ποσότητας των υποκαταστατών του μετάλλου στο δείγμα και της ικανότητας τους να συμπλέκουν το συγκεκριμένο μέταλλο.
ΕΥΚΙΝΗΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ: όταν ο χρόνος επίτευξης της θερμοδυναμικής ισορροπίας της διάστασης των συμπλόκων του μετάλλου (MeL) είναι ικανοποιητικά μεγαλύτερος από το χρόνο απόκρισης της χρησιμοποιούμενης αναλυτικής τεχνικής.
ΣΥΜΠΛΕΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΜΕΤΑΛΛΩΝ
ΣΚΟΠΟΣ – ΣΤΟΧΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Διάγραμμα διαφορικής παλμικής βολταμομμετρίας, προσθήκης γνωστής ποσότητας μετάλλου
i
MeCC [Me]
[L]=0
[L]≠0
ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΜΠΛΕΚΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥ
ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ
15 g μακροφύκους + 1.5 L θαλασσινού νερού (αλατότητα 38 ‰, pH=8)
15 g μακροφύκους + 1.5 L θαλασσινού νερού (αλατότητα 38 ‰, pH=8)
48 h: φωτισμός (60μmol m-2 s-1 ), αερισμός, 18°C
48 h: φωτισμός (60μmol m-2 s-1 ), αερισμός, 18°C
προσδιορισμός CuCC, Κapp
N-POM, S0+S2-
προσδιορισμός CuCC, Κapp
N-POM, S0+S2-διήθηση διήθηση
DOC, MCHOs, PCHOsDOC, MCHOs, PCHOs
ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ
CuCC, Κapp Differential Pulse Anodic Stripping Voltammetry (DPASV)
N-POM Constant Current Potensiometric Stripping Analysis (CPSA)
S0+S2- Linear Sweep Voltammetry (LSV)
DOC High Temperature Catalytic Oxidation (HTCO)
MCHOs, PCHOs Colorimetric Method with TPTZ
ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ CuCC και Κapp
DPASV (pH=8)τιτλοδότηση με την προσθήκη γνωστών ποσοτήτων ιόντων
χαλκού
DPASV (pH=8)τιτλοδότηση με την προσθήκη γνωστών ποσοτήτων ιόντων
χαλκού
ακτινοβόληση σε λυχνία UV(pH=2)
ακτινοβόληση σε λυχνία UV(pH=2)
DPASV (pH=2)τιτλοδότηση με την προσθήκη γνωστών ποσοτήτων ιόντων
χαλκού
DPASV (pH=2)τιτλοδότηση με την προσθήκη γνωστών ποσοτήτων ιόντων
χαλκού
ΔείγμαΔείγμα
ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΤΙΤΛΟΔΟΤΗΣΗΣ (P. cartilagineum)
Ευθεία καμπύλη του λόγου Μ/(ΜΤ-Μ) (του ελεύθερου ιοντικού χαλκού προς τον συμπλεγμένο) ως προς Μ (τον ελεύθερο ιοντικό χαλκό)
Το δείγμα προέρχεται από το μακροφύκος P. cartilagineum
(CuCC= 744.0 nM, logK= 7.64)
Το δείγμα προέρχεται από το μακροφύκος P. cartilagineum
(CuCC= 744.0 nM, logK= 7.64)
τεταγμένη=1/Κapp CuCCκλίση=1/CuCC
ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ RUZIC
• Χρόνος απαέρωσης με άζωτο (Ν2) : 5 λεπτά (για τα πρώτα 25 ml δείγματος) και 30 δευτερόλεπτα για κάθε επόμενη προσθήκη πρότυπου διαλύματος χαλκού• Πίεση μέσου απαέρωσης: 1.2 bar• Χρόνος απόθεσης: 180 s• Χρόνος εξισορρόπησης πριν από την μέτρηση: 15 s• Δυναμικό απόθεσης: -0.6 V• Χρόνος διαμόρφωσης: 0.04 s• Διάστημα χρόνου: 0.31 s• Πλάτος διαμόρφωσης: 25 mV • Βήμα δυναμικού: 5 mV
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ
ΒΟΛΤΑΜΜΟΓΡΑΦΗΜΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΜΕΝΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ (pH=2) ΜΑΚΡΟΦΥΚΟΥΣ ΤΟΥ ΓΕΝΟΥΣ Laurencia (προσθήκη 50 μg/L Cu)
ΒΟΛΤΑΜΜΟΓΡΑΦΗΜΑΤΑ ΤΙΤΛΟΔΟΤΗΣΗΣ TOY ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΤΟΥΜΑΚΡΟΦΥΚΟΥΣ P. cartilagineum (pH=8)
0.E+00
1.E-08
2.E-08
3.E-08
4.E-08
5.E-08
6.E-08
-0.4 -0.35 -0.3 -0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05
E / V
I / A
1, 2 3, 4 56 7
8
9
10
11
12
131- δείγμα χωρίς την προσθήκη Cu2- 1 μg/L Cu3- 2 μg/L Cu4- 3 μg/L Cu5- 5 μg/L Cu6- 7 μg/L Cu7- 10 μg/L Cu8- 20 μg/L Cu9- 30 μg/L Cu10- 40 μg/L Cu11- 50 μg/L Cu12- 70 μg/L Cu13- 90 μg/L Cu
0100200300400500600700800900
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
LT (n
M)
ΣΥΜΠΛΕΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΙΟΝΤΩΝ ΧΑΛΚΟΥ
6.06.57.07.58.08.59.09.5
10.0
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
log
K
ΣΤΑΘΕΡΑ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ
μακροφύκη DOC (mg/L)
P. cartilagineum 9.5
A. armata 17.1
L. obtusa 11.3
L. microcladia 7.4
S. scoparium 7.1
C. sinuosa 7.1
C. compressa 7.1
P. oceanica 6.0
P. pavonica 8.3
U. petiolata 3.0
D. linearis 31.9
H. tuna 4.0
D. dichotoma 35.6
τυφλό 1.3
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΔΙΑΛΥΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ
μακροφύκη MCHOs (mg/L)
PCHOs (mg/L)
TCHOs(mg/L)
%TCHOs ως προς DOC
P. cartilagineum 1.2 2.7 4.0 42
A. armata 1.9 6.0 7.9 46
L. obtusa 0.5 5.8 6.3 56
L. microcladia 0.4 2.9 3.3 45
S. scoparium 1.6 1.9 3.6 51
C. sinuosa 1.4 2.6 4.0 56
C. compressa 1.1 1.3 2.6 37
P. oceanica 0.5 2.0 2.5 42
P. pavonica 0.6 3.8 4.3 52
U. petiolata 0.1 0.9 1.1 37
D. linearis 1.4 6.8 8.2 26
H. tuna 0.1 0.6 0.8 20
D. dichotoma 2.9 5.6 8.5 24
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΔΙΑΛΥΤΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ
0
10
20
30
40
50
60
70
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
N-P
OM
(μg/
L)
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ N-POM
0
50
100
150
200
250
300
350
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
S0+S
2- (n
Ml/
L)
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΜΟΡΦΩΝ ΘΕΙΟΥ
0100200300400500600700800900
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
LT (n
M)
0
10
20
30
40
50
60
70
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
N-P
OM
(μg/
L)
0
50
100
150
200
250
300
350
P. carti
lagin
eum
A. arm
ata
L. obtu
sa
L. micr
ocladia
S. sco
pariu
m
C. sin
uosa
C. com
pres
sa
P. oce
anica
P. pav
onica
U. peti
olata
D. linea
ris
H. tuna
D. dich
otoma
S0+S
2- (n
Ml/
L)
ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ CuCC ΜΕ N-POM ΚΑΙ ΜΟΡΦΕΣ ΘΕΙΟΥ
CuCC
N-POM S0+S2-
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
• Παρέχονται στοιχεία που αφορούν τη συμπλεκτική ικανότητα ιόντων χαλκού και τη σταθεράσχηματισμού των σχηματιζόμενων συμπλόκων αναφορικά με το οργανικό υλικό πουελευθερώνεται από 13 μακροφύκη για τα οποία υπάρχουν ελάχιστα διαθέσιμα στοιχεία.
• Όλα τα είδη μακροφυκών που εξετάστηκαν εμφανίζονται να παρέχουν οργανική ύλη με θέσειςσύμπλεξης ιόντων χαλκού. Οι υψηλότερες τιμές της συμπλεκτικής ικανότητας ιόντων χαλκούπροσδιορίστηκαν στα δείγματα που ελήφθησαν κατά σειρά από τα μακροφύκηP. cartilagineum, A. armata, L. obtusa, L. microcladia, S. scoparium. Ο λογάριθμος της σταθεράςσχηματισμού των σχηματιζόμενων συμπλόκων προσδιορίστηκε να κυμαίνεται από 7.04 έως 8.58.
• Η υψηλή συγκέντρωση υποκαταστατών χαλκού στο οργανικό υλικό που ελευθερώνεται απότα μακροφύκη P. cartilagineum, A. armata και S. scoparium φαίνεται να συσχετίζεται με τις εξίσουυψηλές προσδιοριζόμενες συγκεντρώσεις τόσο πολυμερούς υλικού πλούσιου σε άτομα αζώτουόσο και μορφών θείου. Αντίθετα, αναφορικά με τα μακροφύκη L. obtusa και L. microcladia ηαυξημένη σύμπλεξη ιόντων χαλκού αποδίδεται σε οργανικές ενώσεις που περιέχουν θέσειςσύμπλεξης διαφορετικής χημικής σύστασης.
Related Documents
