科研動態

省科學院微生物所發現黑臭水體沉積物中多環芳烴的微生物降解轉化機理

來源: 時間:2020-12-01

  近日,省科學院微生物研究所和華南農業大學聯合培養的碩士研究生錢柚粉在國際著名權威期刊《Journal of Hazardous Materials》發表了題為“Synergistic interactions of Desulfovibrio and Petrimonas for sulfate-reduction coupling polycyclic aromatic hydrocarbon degradation”的研究性論文。省科學院微生物研究所許玫英研究員為論文的通訊作者。 

  隨著工業化和城市化進程的推進,多環芳烴類污染物在水體沉積物中頻繁檢出,給水生態安全和人類健康造成極大威脅。微生物作為生態系統中重要的分解者,通常以微生物組的形式共同驅動多環芳烴等難降解有毒污染物的脫毒轉化,在污染沉積物修復中發揮重要作用。然而,由于水體沉積物中微生物的種類繁多,而且絕大部分尚未被認識,極大限制了多環芳烴污染沉積物修復技術的建立和發展。亟需在創新功能微生物組研究方法手段的基礎上,揭示水體沉積物中多環芳烴的微生物降解轉化機理。 

  該研究通過結合梯度稀釋培養法、傳統的分離培養技術以及宏基因組這這下學分析等多種方法手段,深入解析了黑臭河流沉積物中硫酸鹽呼吸耦合多環芳烴降解的核心功能微生物組。研究發現,梯度稀釋培養法在顯著降低沉積物中微生物群落復雜同時,并未削弱菌群的多環芳烴降解功能。Desulfovibrio和Petrimonas是硫酸鹽呼吸耦合多環芳烴降解的核心功能微生物。這兩種微生物通過潛在的協同作用促進多環芳烴降解轉化。其中,Desulfovibrio主要負責通過羧化途徑將多環芳烴降解至六氫-2-萘甲酰,而Petrimonas則利用其相對完整的三羧酸循環途徑和磷酸戊糖途徑實現前者多環芳烴中間代謝產物的進一步降解轉化。這項研究不僅為黑臭河流沉積物中多環芳烴的微生物降解提供了新的科學認知,還將為發展和優化多環芳烴污染沉積物修復技術提供科學理論指導。 

  這項研究得到了國家自然科學基金重大研究計劃水圈微生物驅動地球元素循環的機制重點項目、廣東省重點研發專項、廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目等的資助。 

  原文鏈接 :

  https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124385 或 https://authors.elsevier.com/c/1c6L~_6wyUKy7t 

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