鞘氨醇单胞菌Sphingobium barthaii KK22降解正丙苯的多途径共存机制及其环境修复意义

来自土壤微生物研究团队的研究人员针对环境污染物正丙苯（n-propylbenzene）的生物降解机制展开探索。通过LC/ESI-MS/MS和CID分析技术，首次系统解析了Sphingobium barthaii KK22菌株通过烷基链缩短（alkyl chain shortening）和芳香环双加氧作用形成的18种代谢产物，构建了多途径导向TCA循环的降解网络，为预测C9芳烃环境归趋提供理论依据。

　　

正丙苯（n-propylbenzene）作为典型C₉芳烃类环境污染物，虽广泛存在于多种环境介质且具有毒性，但其微生物降解机制长期未被阐明。这项研究首次揭秘了土壤鞘氨醇单胞菌Sphingobium barthaii KK22的降解超能力——通过碰撞诱导解离（CID）技术锁定18种关键代谢物，如同拆解分子拼图般重构出三条特色降解路线：

1）烷基链"瘦身计划"：菌株通过逐步脱羧（decarboxylation）将3碳侧链修剪为2碳或1碳片段，这种精准的分子裁剪术被命名为"烷基链缩短（alkyl chain shortening）"；

2）芳香环爆破行动：无论侧链长短或氧化程度如何，双加氧酶（dioxygenase）总能精准切开苯环，产生开环代谢物家族；

3）TCA循环直通车：多分支代谢物最终汇入三羧酸循环（TCA cycle），完成污染物到能量的华丽变身。

定量实验显示该菌株能完全清除100 mg/L正丙苯培养液，证实其将污染物转化为生物量。这项发现为环境修复提供了新思路：自然界中代谢灵活的鞘氨醇单胞菌（sphingomonads）可能是清除烷基芳烃污染的秘密武器。