三氯生对红树林生态系统解磷菌的抑制效应：体内外实验揭示的生态风险

针对三氯生(TCS)污染威胁红树林生态系统微生物功能的科学问题，研究人员通过体内外实验系统评估了TCS对5种解磷菌(PSB)的抑制作用，发现TCS显著降低土壤有效磷含量及磷酸酶活性，其中肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)表现出最强耐药性。该研究首次揭示了TCS干扰红树林磷循环的微生物机制，为滨海湿地污染物管控提供重要依据。

　　

在新冠疫情后消毒剂使用激增的背景下，三氯生(TCS)作为广谱抗菌剂正通过污水处理厂持续输入水生系统。这种化合物不仅已在全球红树林水体中被检出，更因其干扰微生物脂肪酸合成的特性，对维系红树林营养循环的解磷菌(PSB)构成潜在威胁。红树林作为"海岸卫士"和碳汇，其生产力高度依赖PSB将沉积物中难溶性磷转化为生物可利用形态的能力。然而，关于TCS如何影响这类关键功能菌群的研究仍属空白。

中国水产科学研究院渔业生态环境研究团队在《Journal of Hazardous Materials Letters》发表的研究，首次通过微宇宙(体内)和实验室(体外)实验相结合的方式，系统评估了TCS对红树林PSB的影响。研究选取从孟买红树林分离的5株PSB——少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)、放射根瘤菌(Rhizobium radiobacter)、无花果沙雷菌(Serratia ficaria)、产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)和肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)，采用最小抑菌浓度(MIC)测定、磷酸盐溶出定量、土壤酶活性分析等关键技术，结合长达28天的暴露实验，揭示了TCS对红树林磷循环的干扰机制。

最小抑菌浓度(MIC)分析
通过琼脂稀释法测定发现，5株菌对TCS的敏感性差异显著：少动鞘氨醇单胞菌(MIC=1.56 μg·ml^-1
)最敏感，而肺炎克雷伯菌(MIC=25 μg·ml^-1
)表现出最强耐药性。这种差异可能与细菌固有的耐药基因或表型适应有关。

体内效应：土壤参数变化
TCS暴露导致土壤有效磷浓度呈剂量依赖性下降，在100 mg·kg^-1
暴露组28天后降至0.05 mg·kg^-1
，降幅达99%。同时伴随硝酸盐和有效氮的减少，但氨氮浓度反常升高。研究者认为这可能是由于TCS抑制了硝化细菌的活性，导致氮转化过程受阻。

关键酶活性抑制
荧光素二乙酸酯(FDA)水解活性和脱氢酶(DHA)活性分别下降34-57%和29-63%，表明TCS显著抑制微生物整体代谢活性。更值得注意的是，碱性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸酶(AcPase)活性在10 mg·kg^-1
暴露组分别降低41%和38%，直接影响了有机磷矿化过程。

体外实验揭示菌株差异
在NBRIP培养基中，除肺炎克雷伯菌外，其余菌株的磷酸盐溶出能力均随TCS浓度(0.01-10 μg·ml^-1
)增加而显著降低。肺炎克雷伯菌在暴露初期(1-4天)反而表现出活性增强，暗示其可能存在TCS降解能力。

这项研究首次证实环境相关浓度的TCS可通过抑制PSB活性和土壤酶功能，破坏红树林磷循环的关键微生物过程。特别值得关注的是，肺炎克雷伯菌表现出的耐药性可能加剧其在环境中的竞争优势，而该菌恰是临床上重要的机会致病菌。研究结果为评估抗菌剂对滨海湿地生态风险提供了新视角，提示在疫情防控常态化背景下，需加强对抗菌剂环境行为的监管。未来研究可进一步解析TCS干扰PSB功能的具体分子机制，以及红树林微生物群落对此的长期适应规律。