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本網訊（通訊員 王玥） 近期，我校生物與制藥學院綠色生物制造團隊在環境科學領域國際知名期刊在線發表關于“脫氮嗜脂環物菌Ylb10（Alicycliphilus denitrificans Ylb10）修復Cr(VI)污染的代謝機制”的論文。

鉻是一種廣泛應用于冶金、化工、鞣革、耐火材料等現代工業領域的重要原料，由此產生的大量含鉻廢物、廢水給環境帶來了巨大壓力和挑戰，其中Cr(VI)具有致突變性、致畸性及致癌性，是一種劇毒污染物。

我校龔大春教授團隊的呂育財老師研究組從環境中分離得到的 Ylb10，能夠以小分子有機酸和氨基酸作為氮源，修復Cr（VI）污染污水。研究組還深入探索Ylb10菌株還原Cr（VI）的特征，包括Cr在菌體細胞內分布、菌體成分還原Cr（VI）效率、菌體細胞透過Cr的效率、菌體表面結構等特征，并與基因組、轉錄組參數相關聯，揭示了脫氮嗜脂環物菌Ylb10菌株還原Cr（VI）的可能途徑，拓展了對Cr（VI）污染修復微生物類群的代謝機理的認識。

圖1 脫氮嗜脂環物菌Ylb10還原Cr（VI）代謝機制

圖2 脫氮嗜脂環物菌Ylb10的基因組結構和鉻代謝相關基因

結果表明，脫氮嗜脂環物菌Ylb10能耐受并還原80.59%的500mg/L Cr(VI)。能譜結果顯示Ylb10在含Cr（VI）環境中，細胞內、細胞膜、細胞表面均發現Cr元素的聚集，其中細胞膜和細胞表面Cr的豐度較高。進一步鑒定細胞不同部位成分對Cr（VI）的還原能力發現，Ylb10在細胞內部，細胞膜和細胞外組分均能還原Cr（VI），其中以細胞膜還原Cr（VI）的能力最強，在以NADH為電子供體條件下，細胞膜還原Cr（VI）的效率能夠提高2.3倍。Cr（VI）存在引起cysJ，tsdA，norB，nrfA等基因顯著上調，在多種還原酶的共同作用下，在胞外、胞內以及細胞膜上還原Cr（VI）。

上述成果于2023年12月7日以題為《Metabolic mechanism of Cr(VI) pollution remediation byAlicycliphilus denitrificansYlb10》（“脫氮嗜脂環物菌Ylb10修復Cr(VI)污染的代謝機制”）在線發表于國際知名期刊《Science of the Total Environment》(一區，IF =9.8)。我校生物與制藥學院碩士研究生王玥為論文第一作者，呂育財副教授為論文通訊作者。綠色生物制造團隊多年從事應用與環境領域功能微生物研究，方向包括污水生物脫氮，重金屬微生物修復，有機廢棄物資源化利用，微生物資源開發，合成生物學等領域。