分子对接辅助揭示亚甲基蓝生态毒性及Acer negundo生物吸附剂解毒机制与应用前景

本研究针对亚甲基蓝(MB)的生态毒性问题，通过分子对接技术和生物吸附方法，系统评估了Acer negundo生物吸附剂(AN)的解毒效能。研究发现MB浓度达10 ppm时显著抑制Brassica oleracea var. acephala发芽率(76%)及生理指标，并引起A. cepa L.细胞遗传学参数和氧化应激指标(SOD/CAT/POD/MDA/H2O2)显著变化。分子对接揭示MB与AMY1、BMY1、CTR1等靶点的相互作用机制。AN生物吸附符合伪二级动力学(R2=0.999)和Freundlich模型(R2=0.992)，ΔH?(?36.236 kJ/mol)和ΔG?负值证实自发放热过程，为染料废水治理提供绿色解决方案。

　　

通过分子对接(molecular docking)技术结合体外模型系统，本研究对亚甲基蓝(methylene blue, MB)的生态毒性机制取得新突破。研究人员开发出来自Acer negundo(AN)的生物吸附剂，并验证其解毒潜力。实验显示：当MB浓度达到10 ppm时，对Brassica oleracea var. acephala的生理参数和A. cepa L.的解剖参数产生显著植物毒性效应。种子发芽率降至76%，鲜重(760.17±0.76 mg)、干重(43.09±0.1 mg)、根长(7.46±0.04 cm)和芽长(13.92±0.09 cm)均明显下降。

在细胞遗传学参数和氧化还原动态平衡方面，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)等指标出现显著变化。分子对接分析揭示了MB与多个靶点受体的相互作用机制，包括：α-淀粉酶(AMY1)、β-淀粉酶(BMY1)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(CTR1)、B-DNA十二聚体以及抗氧化酶系（CAT、POD、SOD）。

AN生物吸附剂处理显著实现了MB溶液的解毒，所有测试的生理、解剖、生化和细胞遗传学参数均得到改善。影响吸附效率的关键参数包括：零电荷点pH_pzc、溶液pH值、接触时间、吸附剂剂量、初始MB浓度、搅拌速度和温度。动力学研究显示伪二级模型(R²=0.999)拟合度最佳，等温线研究则符合Freundlich模型(R²=0.992)。热力学计算中ΔH?(?36.236 kJ/mol)和ΔG?值(?6.63至?3.7 kJ/mol)均为负值，证实该生物吸附过程是自发的放热反应。因此，AN生物吸附剂被证实是一种低成本、可持续且环境友好的合成染料去除材料。