鲍曼不动杆菌ME1：一种多功能细菌，通过产生黑色素、耐重金属以及促进植物生长来实现植物修复

《Journal of Zhejiang University-SCIENCE B》：Acinetobacter sp. ME1: a multifunctional bacterium for phytoremediation utilizing melanin production, heavy metal tolerance, and plant growth promotion

研究从废弃矿土分离出产黑色素的大肠杆菌ME1，具有重金属耐受性及植物促生特性，能高效吸附Zn、Ni并提升芥菜对Cd、Zn、Pb、Cr的修复效率，其黑色素兼具抗氧化、防晒及抗菌应用价值。

　　

摘要

栖息在受重金属污染土壤中的微生物会产生黑色素（一种深棕色色素）作为生存策略。在这项研究中，从废弃矿井土壤中分离出一种能够产生黑色素的细菌——Acinetobacter sp. ME1，该菌具有耐重金属能力和促进植物生长的特性。ME1菌株在锌（Zn）浓度高达250 mg/L、镉（Cd）和铅（Pb）浓度高达100 mg/L以及铬（Cr）浓度高达50 mg/L的条件下仍能生长。它能够产生植物激素吲哚-3-乙酸和铁载体，并具备1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶及蛋白酶的活性。此外，它还表现出抗氧化作用，包括过氧化氢酶活性以及2,2-二苯基-1-吡克里肼（DPPH）清除活性。ME1产生黑色素的最佳条件为pH值为7、温度为35°C。当黑色素浓度为1000 mg/L时，其清除DPPH自由基的活性为（25.040±0.007）%，具有15.200±0.260的防晒系数，并对植物病原菌Xanthomonas campestris具有19.6%的抗菌活性。ME1对锌（Zn）和镍（Ni）的吸附能力分别为（0.235±0.073） mg/g和（0.277±0.008） mg/g。在含有单一重金属（Cd、Zn、Pb或Cr）的水培条件下生长的Brassica chinensis植物中，接种ME1菌株后3天内，这些重金属的去除效率比未接种菌株的植物提高了0.1–1.8倍。而在多重重金属污染条件下，接种ME1后各重金属的去除效率也提高了0.1–1.0倍。这些发现表明，Acinetobacter sp. ME1可用于提高受重金属污染土壤的植物修复效果。此外，由于其具有光保护、抗氧化和抗菌特性，其所产生的黑色素在化妆品、家居产品和医疗应用领域也具有潜力。