从端足类动物中新分离出的Cloacibacterium normanense Gsp-T3对苯胺蓝染料的脱色与解毒作用：探讨细菌群落组成、合成染料降解菌的特性、木质素分解能力及生物降解途径

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Decolorization and detoxification of aniline blue dye by Cloacibacterium normanense Gsp-T3 newly isolated from amphipods: Novel of bacterial community composition, synthetic dye-degrading bacteria, ligninolytic potential, and biodegradation pathway

　　

摘要

由于染料分子的持久性和毒性，合成染料污染对生态系统生物和人类健康产生了负面影响。本研究旨在从三种端足类动物中分离出能够降解染料的细菌，这些端足类动物包括：Floresorchestia amphawaensis（FA）、Quadrivisio meufong（QM）和Grandidierella属（Gsp），并评估这些天然细菌菌株在染料脱色和解毒方面的潜力。通过对16S rRNA基因序列的分析，研究人员发现了六株能降解多种染料的新菌株，这些菌株与Stenotrophomonas nitritireducens（FA-T13菌株）、Isoptericola nanjingensis（FA-T16菌株）、Klebsiella quasipneumoniae（QM-T13菌株）、Acidovorax temperans（QM-T15菌株）、Bacillus subtilis群（QM-T27菌株）以及Cloacibacterium normanense（Gsp-T3菌株）具有密切的遗传关系。其中，表现最优的C. normanense Gsp-T3菌株对有害的三苯甲烷染料——苯胺蓝的脱色能力高达60.51%，并且其木质素分解酶活性最强，尤其是漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶的活性尤为突出。Gsp-T3的脱色过程通过UV–Vis光谱分析和HPLC技术进行了监测，而染料生物降解产生的产物则通过FTIR和GC–MS技术进行了分析。研究鉴定出八种降解产物，包括芳香族化合物、短链脂肪酸和脂肪醇，并提出了苯胺蓝被Gsp-T3降解的途径。此外，扫描电子显微镜（SEM）观察到了细菌细胞表面的变化。在解毒实验中，这些生物降解产物对Vero细胞的细胞毒性降低，且未增加对植物（绿豆和水稻）的毒性。作为一种不依赖培养的方法，16S rRNA宏基因组分析揭示了与端足类动物相关的多样化细菌群落，其中包含多个可能参与污染物生物降解的菌属。这些发现为了解端足类动物相关的细菌及其在合成染料生物修复中的作用提供了重要依据。