红树林根际微生物胞外吸附重金属机制：固定化Aestuariibaculum sp. JKB11的强化性能与生态修复应用

本研究系统解析了深圳福田红树林根际微生物对重金属（Cd2?、Ni2?、Cu2?、Zn2?）的生物修复机制，发现新菌株Aestuariibaculum sp. JKB11通过胞外吸附（97-99%）主导去除过程，其基因组含53个金属抗性基因。固定化SA/PVA水凝胶技术显著提升去除效率（Cu2?达68.28%），为可持续环境修复提供创新策略。

　　

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^{红树林植物根际土壤采样}

红树林植物Acanthus ilicifolius（老鼠簕）和Sonneratia apetala（无瓣海桑）的根际土壤样品采集自深圳福田红树林生态公园（北纬22°31′，东经144°00′）。使用灭菌铲小心挖掘根系系统，随后用无菌刮刀剥离附着根际土壤。所有样品立即装入无菌密封袋，4℃低温运输至实验室保存待分析。

^{红树林根际土壤可培养微生物多样性及群落组装}

本研究目标之一是探究红树林植物根际土壤可培养微生物的多样性。成功分离鉴定56株细菌，包括新菌株Aestuariibaculum sp. JKB11。需注意该分离方法仅针对可培养细菌，仅代表根际环境总微生物多样性的小部分。未来研究需结合宏基因组学等非培养方法以全面揭示微生物资源。

^结论

深圳福田红树林根际长期重金属暴露培育出多样化、应激适应的细菌群落，确立该环境为金属修复未被充分开发的生物资源库。我们从56株可培养菌中筛选出Aestuariibaculum sp. JKB11——该菌株具备多重金属耐受性（Cd2? 150 mg/L, Ni2? 400 mg/L）和丰富的抗性基因簇（53个基因），支撑其以胞外为主导的吸附机制（97–99%）。固定于SA/PVA水凝胶后，通过基质协同作用显著提升去除效率（Cd2? 48.24%, Ni2? 54.03%, Cu2? 68.28%, Zn2? 55.11%），证明红树林微生物群可作为功能多样且可持续的生物修复创新资源。

^环境意义

深圳金属胁迫红树林提供新型生物修复资源，以Aestuariibaculum sp. JKB11的发现为例。该菌株通过活性增强的胞外吸附实现>94% Cd2?去除（活细胞比灭活细胞表现提升28–35%）。JKB11固定于SA/PVA生物复合材料克服游离细胞毒性限制，即使在冲击浓度（≤700 mg/L）下仍实现创纪录吸附容量（Ni2?: 495.10 mg/g; Cu2?: 280.21 mg/g）。基质-微生物协同作用实现可持续金属回收，为环境修复提供绿色工程解决方案。