科研动态

省科学院微生物所发现黑臭水体沉积物中多环芳烃的微生物降解转化机理

来源: 时间:2020-12-01

  近日,省科学院微生物研究所和华南农业大学联合培养的硕士研究生钱柚粉在国际著名权威期刊《Journal of Hazardous Materials》发表了题为“Synergistic interactions of Desulfovibrio and Petrimonas for sulfate-reduction coupling polycyclic aromatic hydrocarbon degradation”的研究性论文。省科学院微生物研究所许玫英研究员为论文的通讯编辑。 

  随着工业化和城市化进程的推进,多环芳烃类污染物在水体沉积物中频繁检出,给水生态安全和人类健康造成极大威胁。微生物作为生态系统中重要的分解者,通常以微生物组的形式共同驱动多环芳烃等难降解有毒污染物的脱毒转化,在污染沉积物修复中发挥重要作用。然而,由于水体沉积物中微生物的种类繁多,而且绝大部分尚未被认识,极大限制了多环芳烃污染沉积物修复技术的建立和发展。亟需在创新功能微生物组研究方法手段的基础上,揭示水体沉积物中多环芳烃的微生物降解转化机理。 

  该研究通过结合梯度稀释培养法、传统的分离培养技术以及宏基因组这这下学分析等多种方法手段,深入解析了黑臭河流沉积物中硫酸盐呼吸耦合多环芳烃降解的核心功能微生物组。研究发现,梯度稀释培养法在显著降低沉积物中微生物群落复杂同时,并未削弱菌群的多环芳烃降解功能。Desulfovibrio和Petrimonas是硫酸盐呼吸耦合多环芳烃降解的核心功能微生物。这两种微生物通过潜在的协同作用促进多环芳烃降解转化。其中,Desulfovibrio主要负责通过羧化途径将多环芳烃降解至六氢-2-萘甲酰,而Petrimonas则利用其相对完整的三羧酸循环途径和磷酸戊糖途径实现前者多环芳烃中间代谢产物的进一步降解转化。这项研究不仅为黑臭河流沉积物中多环芳烃的微生物降解提供了新的科学认知,还将为发展和优化多环芳烃污染沉积物修复技术提供科学理论引导。 

  这项研究得到了国家自然科学基金重大研究计划水圈微生物驱动地球元素循环的机制重点项目、广东省重点研发专项、广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目等的资助。 

  原文链接 :

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

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