两种新型红球菌对芳香族化合物的底物偏好与降解途径研究及其环境修复意义

《Journal of Hazardous Materials》：Substrates and pathways preference of two novel species of Rhodococcus for aromatic compounds degradation

本文系统研究了两株新型红球菌（Rhodococcus mengyinensis sp. nov. 和 Rhodococcus shunpengi sp. nov.）对多环芳烃（PAHs）和酚酸（PAs）的协同降解机制，通过多组学分析揭示了其通过邻位裂解（ortho-cleavage）、原儿茶酸（protocatechuate）和龙胆酸（gentisate）三条关键代谢途径的底物偏好规律，为复杂污染物场地的靶向生物修复提供了理论支撑和创新菌种资源。

　　

章节精选

菌株分类学特征

从长期种植桃树的果园土壤中分离得到两株细菌NM-2^T和LJ-10^T，其16S rRNA基因相似性为94.6%。NM-2^T与Rhodococcus jostii IFO 16295^T相似度最高（98.8%），在系统发育树上形成稳定分支（图S1），而与其他菌株相似度均低于98.5%。

讨论

本研究分离的两株红球菌能高效降解以双环化合物（如苝BP或萘NA）为主的多环芳烃（PAHs），以及多种酚酸（OHBA、BA、PHBA、MHBA和2,5-DHBA）。红球菌属具有巨大的代谢多样性，包括降解顽固污染物的能力，使其成为生物修复的优秀候选者。

结论

通过多相分类法将菌株NM-2^T和LJ-10^T鉴定为红球菌属新种。两菌株均通过儿茶酚途径（邻位裂解）降解BA，通过原儿茶酸途径（邻位裂解）降解VA和PHBA，通过龙胆酸途径（间位裂解）降解MHBA和2,5-DHBA。此外，NM-2^T通过儿茶酚途径降解NA和OHBA。

环境意义

多环芳烃和酚酸作为环境普遍污染物，其共降解机制尚不明确。本研究揭示了两株新型红球菌对芳香化合物的底物偏好，识别了关键调控基因和通路，为复杂污染场地的靶向生物修复提供了理论基础。