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
刚刚
yuewang发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
搞怪大侠发布了新的文献求助10
1秒前
NERV完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ShawnLyu发布了新的文献求助10
2秒前
桐桐应助低温少年采纳,获得10
2秒前
沈客卿完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
寒月如雪发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
山月发布了新的文献求助30
5秒前
Yimi发布了新的文献求助10
6秒前
gyusbjshaxb发布了新的文献求助10
6秒前
香蕉觅云应助云飞扬采纳,获得10
6秒前
6秒前
黄臻完成签到,获得积分10
7秒前
似宁发布了新的文献求助10
7秒前
wenwen完成签到,获得积分10
7秒前
李爱国应助LIUTONG采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
shejiawei完成签到,获得积分10
10秒前
噗噗完成签到,获得积分10
11秒前
天天发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
852应助药多多采纳,获得10
11秒前
现烤鲜花饼完成签到,获得积分10
11秒前
Winfred应助似宁采纳,获得10
11秒前
慕青应助发嗲的黑夜采纳,获得10
12秒前
xiaoxixixier完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
上官若男应助高高的朋友采纳,获得10
13秒前
selene发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI6.2应助Yimi采纳,获得10
13秒前
Orange应助张巨锋采纳,获得10
13秒前
13秒前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Hope Teacher Rating Scale 600
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6089883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7919481
关于积分的说明 16388990
捐赠科研通 5222028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2791664
邀请新用户注册赠送积分活动 1774617
关于科研通互助平台的介绍 1649820