耐受全氟辛酸細菌的篩選及其對脅迫的生理響應

易浪波，柴立元，彭清忠，唐崇儉，周璐璐

(1.中南大學冶金與環境學院，湖南長沙，410083；2.吉首大學生物資源與環境科學學院，湖南吉首，416000)

全氟化合物(perfluorinated compounds，PFCs)指氫原子全部被氟取代的鹵代有機化合物，具備優良的穩定性、表面活性和疏水疏油等特性[1-2]。全氟辛酸(perfluorooctane acid,PFOA)作為PFCs 的典型代表之一，過去幾十年廣泛應用于機械、紡織、石化、電子、輕工、汽車、航空航天等行業[3-5]。隨著其大量使用，近些年在多種環境介質、生物體和人體中不斷被檢測出，從人群密集的城市到少有人類活動的極地區域，呈現出全球分布態勢[6]。由于PFOA 污染廣、性質極其穩定、生物蓄積性強、毒性高，已經嚴重威脅到人類健康和整個生態環境的安全[7]，成為繼多氯聯苯和二噁英之后日益引起人們重視的新型持久性有機污染物(POPs)。近年來，國內外學者陸續開展微生物降解PFOA 的研究工作，如薛學佳等[8]通過馴化篩選得到可利用氟代有機化合物為唯一碳源生長的細菌Z1和Z3，經LG-MS檢測分析發現全氟辛酸分子中與羧基相鄰碳的1 個氟被氫取代。何海濤等[9]通過富集篩選獲得降解PFOA 的克雷白氏桿菌(Klebsiellasp.)。SCHR?DER 等[10-11]證明在嚴格限定氧的條件下活性污泥能降解PFOA。但這些微生物降解PFOA 效率低，除了PFOA具有優良的穩定性，其強的生物毒性抑制微生物生長也是重要原因。因此，篩選耐受PFOA 能力強的降解菌是生物修復技術應用的前提。微生物在生態系統中扮演重要角色，其生物特性與生態系統的功能密切相關[12]。微生物在受到PFOA等不利環境脅迫時，會產生活性氧自由基(ROS)，誘導體內脂質過氧化反應，引起微生物的損傷甚至凋亡。……