研究简报 | 多环芳烃共代谢对苯并[a]蒽微生物降解过程的影响及机制

近日，上海市环境科学研究院与中国科学院南京土壤研究所在《中国环境科学》联合发表题为“多环芳烃共代谢对苯并[a]蒽微生物降解过程的影响及机制”的论文。该项工作依托于国家重点研发计划（2019YFC1803700）、国家自然科学基金面上项目（41977132）、上海市优秀技术带头人项目（19XD1434900）开展。本论文通过添加菲、蒽、芘作为共代谢底物，从污染物环境归趋及微生物群落结构两方面探讨了不同结构底物对苯并[a]蒽（BaA）微生物降解的影响。主要内容为作者在中国科学院南京土壤研究所就读博士期间完成，部分补充实验及数据分析工作在上海市环境科学研究院期间完成。

引言：共代谢是微生物降解高分子量多环芳烃常用的一种方式，一般认为底物与污染物结构相似时，可促进功能酶活性的增强以及功能菌的生长，共代谢发生的概率越大。污染物进入土壤后有矿化生成CO₂、结合进入土壤等多种去向，不同去向对应差异化的解毒机制，共代谢底物结构与对污染物环境去向以及微生物群落变化的影响需要更加深入的研究。

主要成果

1

菲、蒽、芘三种共代谢底物均可以降低土壤中可提取态BaA，其中蒽主要促进BaA的矿化，而菲与芘则提高BaA在土壤中结合态，尤其是胡敏素结合态的生成。

2

多环芳烃共代谢底物未改变土壤中细菌组成，但网络结构发生变化。蒽作为底物时，提高了土壤中微生物之间的共生关系；菲、芘作为共代谢底物时则使得微生物之间的竞争变得激烈。推测蒽与BaA具有相同的中间产物，因此蒽的共代谢作用增强了微生物的共生关系。

3

部分Burkholderiales、Xanthobacteraceae分类下的细菌成为网络中的关键物种，可能参与多环芳烃降解。

小结

共代谢底物蒽主要促进苯并[a]蒽的矿化，并且增强细菌物种间的共生关系；菲、芘通过土壤结合态促进BaA的解毒，而其中微生物的竞争变得激烈。推测共代谢底物与PAHs结构相似程度越高时，细菌协作关系更强，促进污染物的矿化。

第一作者简介

朱清禾，上海市环境科学研究院博士后，博士毕业于中国科学院南京土壤研究所，主要从事有机污染物环境归趋及微生物降解相关研究，发表论文5篇，参与国家自然科学基金面上项目、上海市科技人才计划等多项研究。

供稿：固土所责任编辑：院办公室

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