新型Cupriavidus sp. DF5525菌株高效降解高浓度对二氯苯的环境修复潜力研究

本文报道了一株具有高浓度对二氯苯（p-DCB）降解能力的Cupriavidus sp. DF5525菌株，其耐受浓度达3 g/L，10天内对180 mg/L p-DCB的去除率达98.22%。基因组分析揭示其质粒编码的氯苯双加氧酶（chlorobenzene dioxygenase）和氯儿茶酚降解通路。土壤生物强化实验中，该菌30天内清除81.7%的500 mg/kg p-DCB污染，丰度从0.4%跃升至11.69%，并通过84.23%的微生物正向互作重塑群落。该研究为工业土壤高浓度卤代污染物治理提供了新方案。

　　

Highlights

• 新型菌株Cupriavidus sp. DF5525可耐受3 g/L对二氯苯(p-DCB)，10天内高效降解180 mg/L p-DCB（去除率98.22%）

• 土壤生物强化实验中，30天清除500 mg/kg p-DCB污染（效率81.7%）

• 菌株定殖能力强劲，相对丰度从0.4%飙升至11.69%

• p-DCB降解基因簇源自水平基因转移

Discussion

卤代烃污染物对环境治理提出严峻挑战。不同于三氯乙烯等典型污染物，p-DCB在土壤和水中常以超高浓度存在。本研究从既往未开发的微生物资源中分离出独特菌株，其降解能力远超已报道菌株（如Xanthobacter flavus 14p1仅耐受2 mM p-DCB）。质粒介导的降解通路进化提示环境微生物可通过基因水平转移快速获得污染物代谢能力。

Conclusions

本研究揭示了一株兼具高效p-DCB降解与土壤定殖能力的Cupriavidus菌株。其通过重塑微生物群落（84.23%正向互作）形成降解联盟，为工业污染场地修复提供了"降解-共生"协同新策略，对持久性卤代污染物治理具有直接应用价值。

Environmental implication

研究聚焦美国EPA优先污染物p-DCB的高浓度土壤污染治理（中国限值200-1000 mg/kg）。通过生物强化技术，Cupriavidus sp. DF5525不仅提升降解效率，更通过微生物互作网络实现长效修复，为高风险工业场地提供绿色解决方案。