河口作为陆地和海洋环境之间的动态过渡区，为人类提供食物、矿物和能源等基本资源。然而，河口也成为人为污染物（如卤代有机化合物）的汇，这些污染物对河口本身的健康和功能构成重大威胁，这引起了人们对其对人类健康和海洋生物群潜在影响的日益担忧。有机卤呼吸细菌已存在于各种环境中，并在卤代有机化合物的生物地球化学循环和解毒中发挥着不可或缺的作用。目前，有机卤呼吸细菌在河口、海洋环境中（盐度＞3.5%）的还原脱氯能力的研究仍然很少，这限制了我们对有机卤呼吸细菌在高盐度环境中的生存策略的了解。
尊龙凯时人生就是搏z6com沈阳应用生态研究所污染环境微生物生态组团队在卤代烃还原脱卤，有机卤呼吸细菌活性和功能多样性方面持续进行深入系统研究。团队成员通过研究1,2-二氯乙烷为底物的富集培养体系发现，基于渤海入海口沉积物建立的富集培养物可将1,2-二氯乙烷还原脱氯为无毒的乙烯（图1）。持续转接获得的稳定培养物的微生物种群结构中，有机卤呼吸细菌脱卤单胞菌（Dehalogenimonas）和脱亚硫杆菌（Desulfitobacterium）的相对丰度达到61%和14%（图2）。进一步的qPCR分析显示，脱卤单胞菌和脱亚硫杆菌能够通过脱氯1,2-二氯乙烷获得能量进行生长（图3）。盐度耐受测试导致脱亚硫杆菌的相对丰度降低，细胞数量不再增加，而脱卤单胞菌成为群落中的主导微生物，是高盐度条件下（5.1% NaCl）驱动1,2-二氯乙烷脱氯降解转化的主要菌株（图4和图5），我们将其命名为Dehalogenimonas sp. strain W。宏基因组学和蛋白质组学分析表明，菌株 W 独特的高盐度脱氯主要归因于推定的还原脱卤酶DdeA，它与来自其他脱卤单胞菌的双脱卤酶DcpA具有>91.4%的氨基酸同一性（图6）。此外，菌株W可能通过合成潜在的耐盐物质——四氢嘧啶，一种“相容性溶质”，参与细胞膜的渗透压调节以耐受高盐度。这些发现强调了有机卤呼吸细菌，特别是脱卤单胞菌，通过采用相容性溶质作为适应性机制，在高盐度环境（如河口和海洋生态系统）中对卤代有机化合物进行解毒的潜力，对开发修复受卤代有机化合物污染的盐水环境的生物技术方法具有重要意义。
该研究成果以“Dehalogenimonas strain W from estuarine sediments dechlorinates 1,2-dichloroethane under elevated salinity”为题，于2024年12月26日正式发表于环境领域TOP期刊Environmental Science & Technology。尊龙凯时人生就是搏z6com沈阳应用生态研究所博士研究生王红岩为第一作者，杨毅研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（42177220、42377133）、国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”（2023YFE0122000）的支持。
图1. 1,2-二氯乙烷的降解转化
图2. 1,2-二氯乙烷富集培养物的微生物种群结构变化
图3. 富集培养物中脱卤单胞菌和脱亚硫杆菌的细胞生长
图4. 不同 NaCl 浓度（%）下富集培养物的微生物群落结构
图5. 5.1% NaCl浓度下富集培养物中脱卤单胞菌和脱亚硫杆菌的qPCR分析和脱卤单胞菌菌株W基于16S rRNA基因的系统发育分析
图6. 不同NaCl浓度下还原脱卤酶表达的相对丰度和菌株W中28个还原脱卤酶的系统发育分析
