近期,我校海洋學(xué)院,、海洋資源與環(huán)境實驗室嚴(yán)慕婷副教授團(tuán)隊在國際知名期刊Journal of Hazardous Materials(中科院一區(qū),,影響因子12.2)Science of the Total Environment及Microorganisms(中科院二區(qū),影響因子4.5)上發(fā)表了系列研究成果,。
“Bacillus subtilis, a promising bacterial candidate for trapping nanoplastics during water treatment”和“Pseudomonas Stutzeri may alter the environmental fate of polystyrene nanoplastics by trapping them with increasing extracellular polymers”的研究論文,,致力于探究PS-NPs與益生菌之間的相互作用,分別揭示施氏假單胞菌與枯草芽孢桿菌對 PS-NPs 的影響及其在不同濃度的 PS-NPs 脅迫下產(chǎn)生的毒理學(xué)效應(yīng),。暴露于 PS-NPs 會抑制細(xì)菌的生長和反硝化相關(guān)基因的表達(dá),,但不會影響反硝化酶的活性。在PS-NPs的脅迫下,,益生菌仍可以處理水中的含氮化合物,。通過共聚焦激光掃描顯微鏡(LCSM)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)觀察,,證實了PS-NPs在暴露于益生菌時會被其胞外聚合物捕獲,此時,,原本分布在水體中的PS-NPs被捕獲后滯留于益生菌細(xì)胞壁上或體內(nèi),, PS-NPs的環(huán)境狀態(tài)被益生菌改變。這種特性使得益生菌不僅可以處理廢水中含氮化合物還可以通過沉降處理廢水中的NPs顆粒,。
上述研究從多個方面模擬了環(huán)境中益生菌與 NPs 之間可能的相互作用,,為評估和管理環(huán)境中NPs的生態(tài)影響提供更準(zhǔn)確的依據(jù),并對益生菌的應(yīng)用范圍做出新的思考,。
“Isolation and Identification of Four Strains of Bacteria with Potential to Biodegrade Polyethylene and Polypropylenefrom Mangrove ”的研究從紅樹林環(huán)境中分離,、鑒定出四株具有降解聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)微塑料潛力的細(xì)菌菌株,分別是Pseudomonas sp. 菌株GIA7,、Bacillus cereus菌株GIA17,、Acinetobacter sp. 菌株GIB8和Bacillus cereus菌株GIB10。該研究發(fā)現(xiàn),,這些細(xì)菌對微塑料的降解率隨時間增長而逐漸提高,,尤其在弱酸環(huán)境下降解效率更高。此外,,適量添加Mg2+和K+有利于提高降解率,,而高鹽濃度則抑制了微塑料的生物降解。通過掃描電子顯微鏡(SEM),、原子力顯微鏡(AFM)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)等技術(shù),,研究人員觀察到候選細(xì)菌引起的PP和PE微塑料的降解和表面變化,這可能依賴于與生物降解相關(guān)的酶,,例如漆酶和脂酶,,研究結(jié)果表明,,這些細(xì)菌菌株可能有助于紅樹林環(huán)境中微塑料的生物降解。該研究為生物降解PE和PP微塑料提供了潛在的候選菌株,,為減少生態(tài)系統(tǒng)中的“白色污染”提供了新的思路,。未來的研究可以進(jìn)一步篩選其他塑料類型(如PET)的降解菌株,并優(yōu)化塑料降解在實踐中的應(yīng)用,,為實現(xiàn)綠色,、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展道路提供新方向,。
嚴(yán)慕婷副教授團(tuán)隊自2021年起在微/納米塑料與細(xì)菌間相互作用相關(guān)研究領(lǐng)域已發(fā)表科研論文共19篇,,其中包括中科院一區(qū)12篇。已初步建立了微/納米塑料與細(xì)菌間互作體系,,為微/納米塑料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的風(fēng)險評估及環(huán)境消減策略提供理論依據(jù),。上述研究得到國家自然科學(xué)基金面上項目(42377363、42177253)和廣東省自然科學(xué)基金面上項目(2024A1515011401,、2022A1515010197),、廣東省科技專項資金(“大專項+任務(wù)清單”)項目(210708146901717)等項目的資助。
相關(guān)論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136679
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176392
https://doi.org/10.3390/microorganisms12102005
文圖/海洋學(xué)院