Antibacterial Mechanisms of Reduced Iron-Containing Smectite–Illite Clay Minerals

粘土矿物 伊利石 化学 地球化学 环境化学 矿物学 地质学
作者
Dongyi Guo,Qingyin Xia,Qiang Zeng,Xi Wang,Hailiang Dong
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (22): 15256-15265 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c04367
摘要

Reduced nontronite has been demonstrated to be antibacterial through the production of hydroxyl radical (•OH) from the oxidation of structural Fe(II). Herein, we investigated the antibacterial activity of more common smectite–illite (S–I) clays toward Escherichia coli cells, including montmorillonite SWy-3, illite IMt-2, 50–50 S–I rectorite RAr-1, 30–70 S–I ISCz-1, and nontronite NAu-2. Under an oxic condition, reduced clays (with a prefix r before mineral names) produced reactive oxygen species (ROS), and the antibacterial activity followed the order of rRAr-1 > rSWy-3 ≥ rNAu-2 ≫ rIMt-2 ≥ rISCz-1. The strongest antibacterial activity of rRAr-1 was contributed by a combination of •OH and Fe(IV) generated from structural Fe(II)/adsorbed Fe2+ and soluble Fe2+, respectively. Higher levels of lipid and protein oxidation, intracellular ROS accumulation, and membrane disruption were consistent with this antibacterial mechanism of rRAr-1. The antibacterial activity of other S–I clays depended on layer expandability, which determined the reactivity of structural Fe(II) and the production of •OH, with the expandable smectite being the most antibacterial and nonexpandable illite the least. Our results provide new insights into the antibacterial mechanisms of clay minerals.

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
xksy发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
蠢萌的小哈应助文静采纳,获得10
刚刚
刚刚
慕青应助momo采纳,获得10
1秒前
czy完成签到,获得积分10
1秒前
1234完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
SciGPT应助21ssa采纳,获得10
2秒前
整齐的磬gsq完成签到,获得积分10
3秒前
lighting完成签到 ,获得积分10
3秒前
嵩嵩完成签到,获得积分10
3秒前
zl00发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
喵喵完成签到 ,获得积分20
4秒前
用户253182完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
GBRUCE完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
程烁发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
蓝调芋泥完成签到,获得积分20
6秒前
BJH0314发布了新的文献求助10
6秒前
杨鑫宏完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
ljhwahaha发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
懒猫完成签到,获得积分10
8秒前
liyk完成签到,获得积分10
8秒前
aoi发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
jasmine关注了科研通微信公众号
9秒前
喵喵关注了科研通微信公众号
9秒前
精明的不乐完成签到,获得积分10
9秒前
方文琛发布了新的文献求助20
11秒前
司马惜儿完成签到,获得积分10
11秒前
11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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6421451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8240508
关于积分的说明 17513073
捐赠科研通 5475321
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892394
邀请新用户注册赠送积分活动 1868805
关于科研通互助平台的介绍 1706218