同济大学陈家斌课题组CEJ：过乙酸基高级氧化工艺在消毒中的应用——揭示蛋白质空间结构紊乱的机制

背景：过乙酸基高级氧化工艺在废水消毒中具有应用潜力，但其微生物灭活机制尚不明确，尤其是分子水平的作用原理。研究目的：本研究以CuO纳米颗粒/PAA系统为模型，探究其对MS2噬菌体和大肠杆菌的灭活效果，并揭示其分子层面的消毒机制。通过实验分析活性氧物种的作用、微生物结构破坏程度以及蛋白质结构变化，阐明消毒机理。结论：CuO-NPs/PAA系统显著提高了MS2和E. coli的灭活效率，有效抑制细菌再生长。其中，乙酰过氧自由基是主导活性物种，加剧了微生物外部结构和蛋白衣壳的破坏。研究首次提出，PAA衍生的ROS非特异性氧化氨基酸，破坏蛋白质侧链相互作用，导致二级结构从α-螺旋转变为β-片层和随机卷曲，造成空间结构紊乱和功能丧失。该发现深化了对PAA基AOPs消毒机制的理解，为优化消毒技术、保护水环境和公共健康提供了理论依据。