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烟台海洋微生物还原Sb(V)研究新进展

2019-07-03 09:45:20 来源: 中国科学院烟台海岸带研究所 作者: 胡晓珂 张海坤
摘要:中国科学院烟台海岸带研究所,研究并首次报道了海洋环境中细菌还原Sb(V)的过程及分子机理。

  原标题:烟台海岸带所在海洋微生物还原Sb(V)研究中取得新进展

  环境中的锑(Sb)主要以三价和五价两种形式存在,Sb的存在形态影响其毒性及迁移性。研究环境中Sb的形态转化,有利于揭示Sb的环境地球化学循环规律和环境风险。理论上来说,Sb(V)和Sb(III)各自稳定存在于好氧和厌氧环境中。但是,在自然环境中,Sb(V)和Sb(III)也分别能在缺氧和有氧的环境中被检出。近来研究表明,由微生物驱动的Sb(V)-Sb(III)转换是造成这一现象的重要原因。目前,Sb(III)的微生物氧化过程及机理研究已较为充分,针对Sb(V)的微生物还原过程研究相对较少,尚无相应的分子机理研究。

  中国科学院烟台海岸带研究所“海洋环境微生物与生物技术”团队前期筛选、鉴定了一株希瓦氏菌(Shewanella sp.CNZ-1)可高效还原Pd(II)和Au(III),在此基础上,团队进一步模拟海洋沉积物--海水界面的缺氧高盐环境,研究并首次报道了海洋环境中细菌还原Sb(V)的过程及分子机理。考虑到海洋环境硫酸盐含量丰富及Sb的亲硫属性,进一步研究了硫循环过程中的主要存在形态(SO42-/SO32-/S2O32-)对CNZ-1还原Sb(V)过程的影响;结合基因组、转录组及RT-qPCR揭示了CNZ-1在含S化合物存在条件下还原Sb(V)的关键响应基因并提出了相应的电子传递路径(TOC)。研究结果近期发表在Chemical Engineering Journal(1区Top期刊,IF2018=8.355)、RSC Advances和Biotechnology Progress等SCI期刊上。

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