近期，省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所李芳柏與孫蔚旻研究員團隊對銻污染稻田土壤開展了研究，鑒定了稻田土中主要的銻還原菌及其潛在代謝特性。

　　銻（Sb）是砷的同族元素，也是一種有毒類金屬。長期暴露在銻污染環(huán)境下，人體健康會遭受嚴重損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，三價銻（Sb(III)）可與硫化物沉淀或被鐵相強烈吸附，從而降低Sb的遷移性。這令到促進微生物還原五價銻（Sb(V)）可能是一種具有前景的生物修復策略。因此，了解Sb轉化過程中的微生物過程和相關代謝途徑具有重要的環(huán)境意義。然而，相比于砷還原過程，目前研究人員對微生物參與Sb(V)還原的認識仍十分有限。

　　在本研究中，團隊以兩處長期受銻污染的水稻土壤為接種物，構建微宇宙培養(yǎng)體系，評估Sb(V)還原過程。通過DNA-SIP技術錨定了水稻土中潛在的銻還原菌（SbRB），并結合宏基因組分箱技術，對SbRB銻還原的代謝途徑和功能基因進行預測。最后，通過全基因組分析，將需要研究鑒定的SbRB與其近親屬的代謝潛力進行比較，探究了SbRB中Sb(V)還原相關基因的分布。

　　結果表明，Pseudomonas和Geobacter屬的成員為兩個銻污染稻田土壤中主要的SbRB。宏基因組結合全基因組分析進一步表明，Geobacter可能利用呼吸性砷酸鹽、銻酸鹽還原酶（arrA，anrA）還原Sb(V)，arrA和anrA基因在分離自砷銻污染場地的Geobacter中也廣泛存在；而Pseudomonas還原Sb(V)的途徑尚不明確，有待進一步研究。

　　本研究進一步拓展了關于銻還原過程相關功能微生物的認識，有助于對銻污染場地生物修復潛能的評估，并為銻污染場地生物修復提供新思路。相關研究發(fā)表在環(huán)境領域頂級期刊Environmental Science & Technology上。

　　圖 水稻土中的銻還原菌及潛在的代謝途徑

　　論文信息：

　　Sun, W., Sun, X., Ha?ggblom, M. M., Kolton, M., Lan, L., Li, B., ... & Li, F. (2021). Identification of Antimonate Reducing Bacteria and Their Potential Metabolic Traits by the Combination of Stable Isotope Probing and Metagenomic-Pangenomic Analysis. Environmental Science & Technology.

　　原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.1c03967

　　（省科學院土壤環(huán)境所土壤生態(tài)修復研究團隊 孫蔚旻/供稿）