烟台海岸带所在海洋微生物還原Sb(V) 研究中取得新进展

  環境中的銻(Sb)主要以三價和五價兩種形式存在,Sb的存在形態影響其毒性及遷移性。研究環境中Sb的形態轉化,有利于揭示Sb的環境地球化學循環規律和環境風險。理論上來說,Sb(V) Sb(III) 各自穩定存在于好氧和厭氧環境中。但是,在自然環境中,Sb(V) Sb(III) 也分別能在缺氧和有氧的環境中被檢出。近來研究表明,由微生物驅動的Sb(V)-Sb(III) 轉換是造成這一現象的重要原因。目前,Sb(III) 的微生物氧化過程及機理研究已較爲充分,針對Sb(V) 的微生物還原過程研究相對較少,尚無相應的分子機理研究。

  中國科學院烟台海岸带研究所海洋環境微生物與生物技術團隊前期篩選、鑒定了一株希瓦氏菌 (Shewanella sp. CNZ-1) 可高效還原Pd(II) Au(III),在此基礎上,團隊進一步模擬海洋沈積物--海水界面的缺氧高鹽環境,研究並首次報道了海洋環境中細菌還原Sb(V) 的過程及分子機理。考慮到海洋環境硫酸鹽含量豐富及Sb的親硫屬性,進一步研究了硫循環過程中的主要存在形態(SO42-/SO32-/S2O32-)對CNZ-1還原Sb(V) 過程的影響;結合基因組、轉錄組及RT-qPCR揭示了CNZ-1在含S化合物存在条件下還原 Sb(V) 的關鍵響應基因並提出了相應的電子傳遞路徑(TOC)。研究結果近期發表在Chemical Engineering Journal1 Top 期刊,IF2018 = 8.355)、RSC AdvancesBiotechnology ProgressSCI期刊上。

  胡晓珂研究员为本系列研究的通讯作者,张海坤助理研究员为第一作者,研究得到了国家自然科学基金、中科院前沿重点、中澳國際合作项目等项目的支持。

  

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  論文链接:

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894718324021

  https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/btpr.2727

  https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ra/c7ra07438g

 



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