近日，國際環(huán)境微生物知名期刊《環(huán)境與應(yīng)用微生物學(xué)》（Applied and Environmental Microbiology）以封面文章發(fā)表了省微生物研究所許玫英研究員團(tuán)隊(duì)的研究成果《脫色希瓦氏菌以毒害性有機(jī)污染物偶氮染料為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸的適應(yīng)性響應(yīng)》（Adaptive responses of Shewanella decolorationis to toxic organic extracellular electron acceptor azo dyes in anaerobic respiration）。

希瓦氏菌具有以多種毒害性有機(jī)污染物和金屬氧化物作為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸、實(shí)現(xiàn)污染物降解脫毒的能力，是一類重要的環(huán)境微生物。但目前對于這類微生物以毒害性有機(jī)污染物作為電子受體的厭氧呼吸機(jī)制了解極少。

本次研究成果表明：當(dāng)脫色希瓦氏菌以偶氮染料作為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)，將通過充分調(diào)動(dòng)細(xì)胞分裂、趨化系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換、損傷修復(fù)、物質(zhì)傳遞等適應(yīng)性響應(yīng)相關(guān)功能基因的表達(dá)，使菌體細(xì)胞由正常條件下1-2μm的短桿狀轉(zhuǎn)變?yōu)殚L達(dá)18μm的長線狀，從而同步實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的呼吸生長和污染物的降解脫毒。這些研究結(jié)果為進(jìn)一步揭示希瓦氏菌強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)機(jī)制，并為充分發(fā)揮希瓦氏菌在環(huán)境污染治理和修復(fù)中的功能活性提供了科學(xué)理論指導(dǎo)。

脫色希瓦氏菌是許玫英研究員的團(tuán)隊(duì)于2005年從印染廢水處理系統(tǒng)中分離鑒定的新種，也是國際上首個(gè)發(fā)現(xiàn)自廢水處理系統(tǒng)的希瓦氏菌菌種。以脫色希瓦氏菌S12為實(shí)驗(yàn)菌株，該團(tuán)隊(duì)于2007年在國際上率先證明了細(xì)菌以偶氮染料作為厭氧呼吸的末端電子受體進(jìn)行生長的呼吸方式——偶氮呼吸（Azorespiration）。隨后，該團(tuán)隊(duì)深入研究了脫色希瓦氏菌的多種厭氧呼吸活性及其耦合污染物降解脫毒機(jī)制，并且還提供給國內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)開展合作研究。相關(guān)研究結(jié)果在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）、《生物資源技術(shù)》（Bioresource Technology）、《環(huán)境與應(yīng)用微生物學(xué)》（Applied and Environmental Microbiology）等國際權(quán)威刊物進(jìn)行了系列報(bào)道，有力促進(jìn)了微生物厭氧呼吸機(jī)制的科學(xué)認(rèn)知及環(huán)境污染治理技術(shù)創(chuàng)新。

相關(guān)研究成果是在國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目、廣東省科學(xué)院引進(jìn)人才項(xiàng)目、國家博士后基金等項(xiàng)目資助下完成的，許玫英研究員為論文的通訊作者，省微生物所博士后方云、博士生孔冠楠和中山大學(xué)博士后劉俊分別為論文的共同第一作者。

        封面圖注：左上，正常呼吸條件下細(xì)胞的透射電鏡照片；

                  右上，正常呼吸條件下細(xì)胞的激光共聚焦顯微鏡照片；

                  左下，以偶氮染料為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)細(xì)胞的激光共聚焦顯微鏡照片；

                  右下，以偶氮染料為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)細(xì)胞的透射電鏡照片。

（省微生物所 孔冠楠/供稿）