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我校專業碩士在黑臭水體沉積物修復研究中取得重要進展

審核發布:宣傳部 蒙麗 來源單位及審核人:生命科學學院 陳樂天 發布時間:2020-12-02瀏覽次數:10


近日,我校生命科學學院生物工程專業碩士錢柚粉以第一作者在環境污染物領域的國際權威期刊Journal of Hazardous Materials(中科院一區,IF = 9.038)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。該生由廣東省微生物研究所許玫英研究員和生命科學學院陳樂天教授共同指導,論文通訊作者為許玫英研究員。(論文在線鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124385


多環芳烴對人體具有致畸、致癌和致突變的危害。由于其疏水性以及較低的水溶解性,容易吸附在顆粒物表面并沉積在水體沉積物中,造成水環境生態安全問題。據研究,隨著工業化和城市化的發展,我國遭受多環芳烴污染的河流沉積物在逐年地遞增。因此,降低多環芳烴的污染風險是保證水生生物和人類健康的關鍵。沉積物微生物在多環芳烴的脫毒降解功能上發揮重要作用,通常以協同的方式共同驅動多環芳烴轉化為無毒的化合物。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。亟需在挖掘功能微生物的基礎上,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。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度的同時,并未削弱菌群的多環芳烴降解功能。同時,該研究發現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。

該研究得到了國家自然科學基金,廣東省科學技術發展專項以及廣東省科學技術計劃項目等的資助。(文圖/ 生命科學院 趙秀彩)


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