大气细颗粒物中蛋白质物质的来源和转化机制
编号:2960
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更新:2023-04-12 19:15:37 浏览:678次
口头报告
摘要
近年来,随着大气圈和生物圈存在强烈且快速的生物物质交换被发现,初级生物气溶胶颗粒(包括毛皮纤维、头皮屑、皮肤碎片、植物碎片、花粉、孢子、细菌、藻类、真菌、病毒、蛋白质晶体等)被证明是重要的气溶胶组分(Jaenicke, 2005)。蛋白质类化合物作为这些生物气溶胶中普遍存在的主要成分,已被公认为是大气水溶性有机氮(WSON)中最重要的一类化合物(Cape et al., 2011; Matsumoto et al., 2021; Zhang and Anastasio, 2003)。氨基酸是肽类和蛋白质的基本组成单位,被认为是研究大气蛋白质主要来源,转化和降解过程最好的分子水平示踪剂(Hu et al., 2020; Ren et al., 2018)。它在大气中有2种存在形态,分别是游离态(FAAs)和结合态(CAAs),其中结合态包括蛋白质和肽类(Mandalakis et al., 2011)。最新的研究结果表明气溶胶中高分子蛋白质物质会通过大气中的生物和非生物过程被降解成大量小分子的游离氨基酸和有机胺(Li et al., 2022; Lidbury et al., 2017; Liu et al., 2017b; Wang et al., 2019; Xu et al., 2020)。生成的FAAs还可以在大气中进一步通过脱羧作用形成有机胺类化合物(Milne and Zika, 1993; Mopper and Zika, 1987)。
FAAs作为生物可直接利用的氮源,会对所沉降生态系统中的氮循环产生重要影响(Song et al., 2017)。有机胺作为碱,其碱性比氨更强,更容易通过酸碱反应生成颗粒盐。同时,有机胺还可以生成二次有机气溶胶,在大气新粒子生成和亚微米颗粒的生长中发挥着重要作用(Choi et al., 2020; Yao et al., 2018)。此外,有机胺形成的吸湿性粒子可以作为云凝结核(CCN),影响云的形成,从而间接导致气候变化(Qiu and Zhang, 2013)。因此,研究大气蛋白质的降解和转化机制对生态系统的氮素循环、大气新粒子生成与增长和气候变化都非常重要。
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