南极、马来西亚与印尼烃降解菌中alkB基因的检测及其在生物修复中的应用价值

本研究针对石油污染治理难题，从南极、马来西亚和印尼的油污环境中分离出烃降解菌，通过16S rRNA测序和alkB基因检测技术，首次证实南极Brevibacterium casei和马来西亚Ralstonia pickettii等菌株携带关键降解基因，为低成本生物修复技术开发提供重要菌种资源。

　　

随着全球石油工业发展，石油泄漏造成的环境污染已成为严峻挑战。石油中的烃类化合物（hydrocarbons）不仅破坏生态系统，还会通过食物链威胁人类健康。传统物理化学处理方法成本高昂且易产生二次污染，而生物修复（bioremediation）因其环境友好特性备受关注。其中，利用天然烃降解菌（hydrocarbon-degrading bacteria）是最具潜力的解决方案，但极端环境（如南极）中这类微生物的遗传机制尚不明确。

为破解这一难题，马来西亚理科大学的研究团队开展了一项跨国研究。他们从南极西格尼岛、马来西亚槟城河流及印尼松巴哇金矿区等石油污染水域采集样本，通过分子生物学手段检测关键降解基因alkB（编码alkane monooxygenase）。这项发表在《Next Research》的研究首次揭示了南极菌株的烃降解潜力，为极端环境生物修复技术开发奠定基础。

研究采用三项核心技术：1）多地域样本采集（含南极、马来西亚、印尼三地）；2）16S rRNA基因测序进行菌种鉴定；3）PCR扩增检测alkB基因。通过比较不同污染环境的菌株特性，团队建立了烃降解菌的遗传特征图谱。

【Collection of Samples】
研究团队在马来西亚槟城河（Jelutong Station）、印尼松巴哇金矿区和南极西格尼岛设置采样点，采集0-30 cm深表层水样。GPS坐标记录显示，槟城采样点位于工业密集区，南极样本则来自英国南极考察站附近。

【Detection of alkB specific genes】
PCR扩增结果显示，仅南极AY菌株（后鉴定为Brevibacterium casei）和槟城Jelutong站点的Ralstonia pickettii呈现明显条带。系统发育树分析证实，南极菌株与已知烃降解菌有92.85%相似度，其alkB基因序列与Pseudomonas类菌株高度同源。

【Results and Discussion】
研究发现，工业污染严重的槟城河流菌群具有更丰富的降解基因多样性，而南极菌株则表现出独特的低温适应特性。特别值得注意的是，Brevibacterium casei通常不被认为是典型烃降解菌，该研究首次证实其携带功能性alkB基因。

【Conclusions】
该研究取得三项突破性发现：1）确认南极Brevibacterium casei具有烃降解潜力；2）揭示马来西亚Ralstonia pickettii的alkB基因环境适应性；3）建立极端环境微生物资源库。这些发现不仅拓展了烃降解菌的生态分布认知，更为开发适用于不同气候带的生物修复菌剂提供了理论依据。

研究团队特别感谢马来西亚苏丹米赞南极研究基金会的支持。Peter Convey的参与体现了英国南极调查局（BAS）在极地微生物研究领域的国际协作价值。这项跨国研究为应对全球石油污染挑战提供了新的微生物解决方案。