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海洋粗油鞘氨醇菌RL-ZY01对磷酸三苯酯的生物降解及其应用

文献类型: 中文期刊

作者: 任磊;徐丹婷;赵百锁;施敏;胡汉桥;王燕燕

作者机构:

关键词: 磷酸三苯酯;粗油鞘氨醇菌;生物降解;生物修复;毒性缓解

期刊名称:微生物学通报

ISSN: 0253-2654

年卷期: 2025 年

页码:

收录情况: 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2025-2026年度) ; ; 科技核心(2024版)

摘要: 【背景】磷酸三苯酯作为有机磷阻燃剂的典型代表,其大量使用给环境和人类健康带来了巨大威胁。目前已报道的磷酸三苯酯降解菌主要来自陆地生态系统,而海洋生态系统中的磷酸三苯酯降解菌鲜有报道。【目的】分离可高效降解磷酸三苯酯的海洋细菌,系统阐明其对磷酸三苯酯的降解机理,并探索其应用潜能。【方法】通过唯一碳源法分离可高效降解磷酸三苯酯的海洋微生物,通过单因素试验分析其对环境的适应性,基于代谢产物的质谱鉴定推测菌株降解磷酸三苯酯的代谢途径,通过生物强化探索菌株在生物修复及缓解磷酸三苯酯对植物毒性中的应用潜能。【结果】从红树林沉积物中分离获得一株磷酸三苯酯降解菌RL-ZY01,该菌30 h内对100 mg/L磷酸三苯酯的降解率为100%。通过形态学特征描述、16S rRNA基因分析、生理生化特征分析及基于全基因组的分类方法将菌株RL-ZY01鉴定为粗油鞘氨醇菌(Sphingobium naphthae)。该菌在pH值4-9、温度20-40℃、盐度1%-9%(NaCl,w/v)和低浓度重金属(0.5 mmol/L)条件下,对100 mg/L磷酸三苯酯在32 h的降解率均在70%以上。通过代谢产物的质谱分析与鉴定,推测菌株通过逐步酯键水解将磷酸三苯酯转化为苯酚,苯酚再进一步被开环利用。菌株RL-ZY01对磷酸三苯酯污染的海洋样品表现出良好的生物修复潜能,在48 h内可将海水中50 mg/L的磷酸三苯酯降解85.01%,在48 h内将红树林沉积物中40 mg/kg的磷酸三苯酯彻底降解;菌株RL-ZY01可有效缓解磷酸三苯酯对拟南芥的毒害作用,提高拟南芥种子的发芽率并促进拟南芥植株的生长。【结论】磷酸三苯酯降解菌RL-ZY01为粗油鞘氨醇菌,该菌对环境温度、pH、盐离子浓度及重金属离子等具有较好的耐受能力,且通过酯键的逐步水解将磷酸三苯酯转化为苯酚并进一步开环利用,菌株在生物修复及缓解磷酸三苯酯对植物毒性等方面表现出良好的应用潜力。

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