酸性贪噬菌LK1对氟磺胺草醚-铅复合污染的调控机制及其生物修复潜力

本研究首次分离出高效降解菌株酸性贪噬菌LK1（Acidovorax temperans LK1），可在2天内降解97.5%的氟磺胺草醚（FSA），同步实现铅（Pb）38.4%的去除率。通过流式细胞术（FCM）、能谱分析（EDS）和代谢组学揭示了其通过硝基还原、S-N键断裂等途径降解FSA的分子机制，并在土壤实验中证实其可缓解甜玉米的复合污染胁迫，为农业环境治理提供新型微生物解决方案。

　　

Highlight

酸性贪噬菌LK1（Acidovorax temperans LK1）展现出惊人的环境修复能力：48小时内同步清除68.6%的氟磺胺草醚（FSA）和38.4%的铅（Pb），堪称"污染克星"。流式细胞术（Flow cytometry）显示其细胞活性在复合污染下保持稳定，而能谱分析（EDS）直接捕捉到菌体表面Pb的吸附痕迹。

Discussion

作为环境微生物界的"多面手"，酸性贪噬菌属（Acidovorax sp.）既能分解农药又擅长固定重金属。本研究首次揭示LK1通过"代谢游击战"应对复合污染：当FSA入侵时，菌株启动硝基还原（nitro reduction）、S-N键断裂（S-N bond cleavage）等生化反应，同时激活谷胱甘肽代谢（Glutathione metabolism）来中和Pb的毒性。这种"双线作战"策略使其在21天的土壤实验中仍保持70% FSA和40% Pb的去除率，比常规菌株效率提升2倍以上。

Conclusion

这项研究不仅发现了自然界隐藏的"污染清道夫"，更破解了其降解密码：LK1通过"先转化后矿化"的分步策略，将剧毒FSA逐步分解为低毒小分子，同时用细胞膜"陷阱"捕获Pb离子。这些发现为开发"微生物滤网"技术提供了理论基石，未来或可应用于东北黑土区的农田修复。