兼性厌氧菌Pseudomonas sp. QS-1对BDE-47的 aerobic(有氧)和 anaerobic(无氧)降解:降解途径、产物毒性及生物强化修复方法

时间:2026年5月24日
来源:Process Safety and Environmental Protection

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Xin Qi|Ziwei Wang|Qixin Xia|Xiuping Liang|Guiyin Wang|Changlian Xu|Guochun Lv|Junzhuo Cai|Zhang Cheng|Zhanbiao Yang|Liling Wang|Xiaoxun Xu|H

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Xin Qi|Ziwei Wang|Qixin Xia|Xiuping Liang|Guiyin Wang|Changlian Xu|Guochun Lv|Junzhuo Cai|Zhang Cheng|Zhanbiao Yang|Liling Wang|Xiaoxun Xu|Hua Yin

摘要

尽管微生物降解作用在去除2,2′,4,4′-四溴二苯醚(BDE-47)方面已得到广泛研究,但关于在不同氧条件下兼性厌氧菌降解效果的比较及其安全性的认识仍然有限。本研究探讨了Pseudomonas sp. QS-1菌株在有氧和厌氧条件下的BDE-47降解情况。实验结果显示,在7天内,最初添加的0.5毫克/升BDE-47中有47.5%在有氧条件下被降解,12.4%在厌氧条件下被降解。有氧降解过程包括脱溴、羟基化、醚键断裂和环开环等复杂步骤,而厌氧降解仅限于脱溴反应。利用大肠杆菌模型进行的毒性评估表明,有氧降解产物降低了细胞的毒性,而厌氧降解产物则引发了比原始BDE-47更高的细胞凋亡率。代谢组学分析将厌氧降解产物的毒性增强归因于其对嘌呤代谢的特异性抑制。在土壤微宇宙实验中,QS-1菌株在有氧条件下表现出更强的定殖能力和降解效果,促使土壤微生物群落向更稳定的状态转变,并增强了与本土微生物的相互作用。这些发现为了解BDE-47降解产物的生物效应提供了重要线索,同时有助于评估生物修复策略的有效性和安全性。

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