汞胁迫对Geobacter sulfurreducens PCA汞甲基化作用的代谢组影响

采用新兴的代谢组学技术,筛选差异性细胞代谢物,分析甲基汞生成和调控的关键代谢通路。在典型环境污染浓度(0~100μg/L) Hg(Ⅱ)的胁迫下,汞甲基化微生物Geobacter sulfurreducens PCA吸附/吸收的Hg(Ⅱ)成为参与汞还原和甲基化的主要反应物质。初始Hg(Ⅱ)浓度为10μg/L时, G. sulfurreducens PCA达到最高汞甲基化效率3.09%±0.16%。代谢组学数据显示,Hg(Ⅱ)胁迫对胞内的碳水化合物代谢、核苷酸代谢和氨基酸代谢造成干扰。为了应对Hg(Ⅱ)胁迫, G. sulfurreducens PCA增大了对能量的需求,用来调控汞生物甲基化反应,并对受损DNA进行修复。

不同碳源下硫还原地杆菌对反硝化过程的影响机制探讨

硝酸盐是废水中常见的污染物,其具有较高的氧化还原电位,在水中的去除主要依靠微生物的反硝化作用.目前的初步研究表明,电活性细菌能够和反硝化细菌通过互营生长加速反硝化过程.为探究在不同外加碳源下电活性细菌对反硝化过程的影响,选取不能够利用硝态氮作为电子受体的模式电活性细菌硫还原地杆菌(G.sulfurreducens PCA)与不同碳源(乙醇、丙酸或葡萄糖)驯化得到的反硝化细菌进行共培养.结果表明,改变碳源为乙酸盐后,不同体系中硝态氮的去除效率达到了94%.碳源的改变造成了不同程度的反硝化滞后现象,在当以乙醇为外加碳源时,G.sulfurreducens PCA的加入能够将迟滞时间缩短3 h,其反硝化速率可达到186 g·m^-3·d^-1,同时产生的亚硝氮含量也相对最低.但以葡萄糖作为反硝化外加碳源时,迟滞时间最短,但加入G.sulfurreducens PCA后会延长反硝化所需的时间,这可能是与反硝化细菌同G.sulfurreducens PCA竞争体系中的乙酸盐碳源有关.分析微生物群落结构变化发现,G.sulfurreducens PCA的加入提高了反硝化细菌的相对丰度,使其能够适应因碳源改变而产生的对反硝化细菌的生长抑制现象.