由红树林沉积物中丰富的微生物群落对HBCD进行生物转化
Fei Yu1, Bing Zhang1, Yongjin Liu1
1Department of Biology, College of Science, Shantou University, Shantou 515063, Guangdong Province, China.
Journal of hazardous materials
|March 17, 2024
概括
来自红树林沉积物的微生物群落有效地转化1,2,5,6,9,10-Hexabromocyclododecanes (HBCDs),一种持久性有机污染物. 阿尔卡尼沃拉克斯 (Alcanivorax) 细菌利用甲脱酶基因驱动这种生物转化,为环境修复提供了潜在的潜力.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 1,2,5,6,9,10 - 六氧化 (HBCDs) 是持久性有机污染物 (POPs),具有环境问题.
- 红树林沉积物有多样化的微生物群落,具有污染物降解的潜力.
研究的目的:
- 研究能够转化HBCDs的微生物群落.
- 确定关键的微生物参与者和参与HBCD生物转化中的酶机制.
- 探索HBCD污染的生物修复的潜力.
主要方法:
- 通过连续转移从红树林沉积物中丰富微生物群落.
- 使用16S rRNA基因测序和基因组结合的细菌组成分析.
- 对醇甲脱酶基因 (dadAH和dadBH) 的基因表达分析.
- 使用纯化的 DadAH 和 DadBH 蛋白质进行酶分析.
- 工程Escherichia coli菌株的构建和测试.
主要成果:
- 在12个微生物群落中,有6个群体在12代后表现出高的HBCD转化率 (27.5-97.7%).
- 含有 dadAH 和 dadBH 基因的 Alcanivorax 细菌主导了高转化性社区.
- 观察到HBCD诱导的dadAH和dadBH的表达.
- 纯化的 DadAH 和 DadBH 酶显示出高的 HBCD 转化率 (分别为 91.9% 和 101.0%).
- 与无细胞提取物相比,工程化大肠杆菌菌株的HBCD转化效率较低.
- 转化途径包括脱,水解和还原性脱.
结论:
- 微生物群落,特别是Alcanivorax,可以有效地转化HBCDs.
- 甲脱酶 DadAH 和 DadBH 是 HBCD 生物转化中的关键酶.
- 该研究为针对HBCD污染的生物修复策略提供了基础.
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