研究团队揭示Desulfurivibrio spp.参与硫氧化锑还原耦合过程

       近日，广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队研究团队发现了微生物介导的硫氧化锑还原耦合的全新生物地球化学过程，确定了微生物Desulfurivibrio spp.参与了此过程及相应代谢途径。
       矿山尾矿是锑（Sb）污染的主要来源，中国作为世界领先的锑矿大国，需要制定和完善Sb尾矿污染场地修复策略，为因矿山开采导致的尾矿污染问题提供解决手段。
       微生物介导的Sb(V)还原具有重要的环境意义，特别是在寡营养环境中，化能自养菌可能对Sb的迁移转化发挥重要作用。但迄今为止，研究学者鉴定出的具有Sb(V)还原能力的细菌（SbRB）十分有限，关于硫和锑的耦连循环过程更是尚未有报道。基于锑矿尾矿的环境特点，研究团队认为环境中可能存在潜在的以硫氧化驱动的Sb(V)自养还原过程，并基于此假设进行了试验验证。
       在这项研究中，研究人员以尾矿样品建立微宇宙实验，利用DNA-SIP、扩增子测序和宏基因组学验证假设。经实验，确认了Desulfurivibrio为潜在的硫氧化锑还原菌，具有硫氧化功能的硫酸盐还原基因（oxidative-type dsr）和Sb(V)还原基因(anrA和arrA)。同时，研究团队通过对尾矿污染场地附近的Desulfurivibrio菌的环境分布进行解析，发现Desulfurivibrio主要存在于高硫高锑环境，最高占到整体群落的15%，但锑（砷）还原能力主要存在于污染场地内。
       相关研究成果已发表在The ISME Journal上。The ISME Journal全称为The International Society of Microbial Ecology Journal, 是自然指数统计82份源期刊之一，年发文量250篇左右，拒稿率达80%。该期刊论文内容涵盖细菌、古菌、微型真核生物、病毒等微生物，是微生物生态领域的顶级期刊。

图注：微生物驱动的硫氧化耦联锑还原过程机理解析

相关论文信息：

Title: Desulfurivibrio spp. mediate sulfur-oxidation coupled to Sb(V) reduction, a novel biogeochemical process

DOI: 10.1038/s41396-022-01201-2

（土壤生态修复研究团队  孙晓旭/供稿）