编辑推荐：
在寒冷地区，石油污染的生物修复面临诸多难题。研究人员针对此开展嗜冷微生物降解石油的研究，通过宏基因组分析，发现嗜冷降解比自然修复更有效，且土壤微生物群落具位点特异性。这为寒冷地区土壤修复提供了重要依据。
在寒冷地区，石油污染的生物修复困难重重。由于石油在低温下溶解度降低，微生物活性受限，营养物质摄入不足，甚至土壤通气性也受到影响，导致石油去除率很低。同时，土壤微生物群落会随季节温度变化，在中温微生物和嗜冷微生物之间转换。在温暖季节，中温微生物能高效降解石油，但低温时，许多微生物降解能力大幅下降，这使得人们对嗜冷微生物修复石油污染土壤的可行性存在诸多误解，也阻碍了生物强化和生物刺激策略的发展。为了深入了解嗜冷微生物对石油的降解机制，探索提高寒冷地区土壤修复效率的方法，来自国内的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Enzyme and Microbial Technology》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先是土壤采样技术，在大连某石油污染场地 10 个不同位置，1.0 - 1.6m 深度采集土壤样本。然后进行宏基因组测序分析，通过对土壤样本的测序，研究基因丰度变化，进而了解微生物群落的代谢潜力和对石油降解的贡献。
采样与微生物群落多样性分析
研究人员从大连石油污染场地不同位置采集土壤样本，对样本中的微生物群落进行分析。结果发现，Lysinibacillus、Pseudomonas等是微生物群落中的优势属，这些属均对石油降解有贡献。
不同温度条件下微生物群落结构变化
从微生物群落角度来看，低温对生物降解存在限制。在低温环境下，Nocardioides、Lysobacter等菌属在 DLD 和 DDL 组中占据优势地位，这表明低温塑造了微生物群落结构。
土壤微生物群落的位点特异性
微生物群落具有位点特异性，不同采样点的石油污染物虽有共同烃类成分，但微生物群落组成差异明显，仅有少数重叠属。这突出了利用本地微生物进行生物强化降解石油的重要性，在选择降解菌时需谨慎考虑。
基因丰度与代谢途径分析
通过宏基因组分析，研究人员比较了不同代谢途径中目标基因的丰度。发现与烃类相关代谢的基因丰度高于鞘脂、脂肪酸或苯代谢相关基因。研究还确定了 802 个与 249 条代谢途径相关的嗜冷基因，这些基因在 DDL 组中的丰度高于 DLC 组，表明 DDL 组中嗜冷基因更为丰富。
在这项研究中，研究人员通过一系列实验，成功实现了 74.59% 的石油烃生物降解率。研究表明，嗜冷微生物降解石油比自然修复更有效，土壤微生物群落结构具有位点特异性。这些发现为寒冷地区土壤修复提供了重要的理论依据，有助于优化生物修复策略，如根据位点特异性选择合适的本地微生物，精准补充生物表面活性剂等，以提高修复效率。同时，宏基因组分析方法的应用，也为深入研究嗜冷微生物降解石油的机制提供了有力工具，为未来进一步开展相关研究奠定了基础。
