Mechanismy koagulace při odstraňování peptidů a proteinů produkovaných fytoplanktonem

0431955 - ÚH 2016 RIV CZ cze J - Journal Article
Barešová, Magdalena - Načeradská, Jana - Kopecká, Ivana - Pivokonský, Martin
Mechanismy koagulace při odstraňování peptidů a proteinů produkovaných fytoplanktonem.
[Coagulation Mechanisms for Removal of Peptides and Proteins Produced by Phytoplankton.]
Chemické listy. Roč. 109, č. 2 (2015), s. 98-104. ISSN 0009-2770. E-ISSN 1213-7103
R&D Projects: GA ČR GAP105/11/0247
Institutional support: RVO:67985874
Keywords : Al/Fe-peptide/protein complexes * algal organic Matter * binding capacity * coagulation * peptides/proteins
Subject RIV: DJ - Water Pollution ; Quality
Impact factor: 0.279, year: 2015
http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/2015_02_98-104.pdf

Sezónní zvýšené koncentrace organických látek produkovaných fytoplanktonem (AOM) v surové vodě mohou narušit proces úpravy pitné vody. Cílem této práce je objasnění mechanismů podílejících se na koagulaci peptidových a proteinových látek produkovaných fytoplanktonem. Dle dostupných informací jsou dominantními mechanismy koagulace peptidů/proteinů nábojová neutralizace a nespecifická adsorpce. Maximálního odstranění peptidů a proteinů je dosahováno v rozmezí pH 4-6 v důsledku nábojové neutralizace záporně nabitého povrchu peptidů/proteinů kladně nabitými produkty hydrolýzy železitého koagulačního činidla. Při nízkém koncentračním poměru peptidů/proteinů a koagulačního činidla dochází navíc ke koagulaci peptidů/proteinů v rozsahu pH 6-8 mechanismem nespecifické adsorpce peptidů/proteinů na částicích hydratovaných oxidů železa, který popisuje elektrostatický patch model. Naopak při vysokém poměru koncentrací DOC a Fe zde dochází ke snížení účinnosti koagulace mechanismem sterické stabilizace. Ve slabě kyselé oblasti pH 6 dochází k narušení koagulačního procesu v důsledku tvorby rozpustných Fe-peptidových/proteinových komplexních látek. Práce ukazuje, že účinnost koagulace a odstranitelnost peptidů/proteinů je silně závislá na hodnotě pH, která určuje nábojové charakteristiky peptidů/proteinů a produktů hydrolýzy koagulačního činidla a tedy i mezi nimi převládající interakce.

Seasonal increased concentrations of algal organic matter (AOM) in raw water can disrupt drinking water treatment. The aim of the present study is to elucidate mechanisms involved in the coagulation of peptides and proteins contained in AOM. The available data suggest that charge neutralization and nonspecific adsorption are the dominant mechanisms effective in coagulation. The highest removal of peptides and proteins is achieved in the pH range 4-6, when positively charged hydrolysis products of ferric coagulant neutralize negative surface of peptides/proteins. At a low DOC/Fe concentration ratio, nonspecific adsorption of peptides/proteins onto ferric oxide-hydroxide particles, as described by the electrostatic patch model, enables coagulation at a pH values between 6 and 8. By contrast, at a high concentration ratio of DOC/Fe, steric stabilization reduces the effectiveness of coagulation in the same pH range. At a pH value of around 6, the coagulation process is disrupted due to the formation of Fe-peptide/protein complexes. The study shows that the coagulation effectiveness and removability of peptides/proteins are heavily dependent on the pH value, which determines the charge characteristics of peptides/proteins and hydrolysis products of coagulant, and therefore, the prevailing interactions between them.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0245829