研究团队揭示了重金属污染塑料际微生物组对塑料矿化和重金属抗性的代谢多功能性

塑料和重金属都是普遍存在的环境污染物，在全球范围内的水生环境中经常观察到二者的相互作用。这些相互作用可能会导致重金属吸附在塑料上，从而改变这两种污染物的环境行为。同时，重金属吸附会导致塑料表面理化性质的变化，不可避免地对塑料际微生物组以及塑料在环境中的归趋产生影响。目前，关于对塑料际微生物组如何响应重金属胁迫，及其对塑料和重金属归趋影响的理解仍处于起步阶段。

针对上述科学问题，广东省科学院生态环境与土壤研究所孙蔚旻研究员团队结合了物理化学、分子和生物信息学分析，确定了塑料际微生物组中的关键微生物，并对它们在塑料矿化和重金属代谢中的重要生态作用作出了阐明。

研究表明，分枝杆菌属（Mycobacterium）被确定为重金属污染塑料际的关键微生物。结合宏基因组分箱组装和泛基因组分析，发现分枝杆菌属编码了塑料生物降解和重金属抗性的必需基因。科研人员通过纯分枝杆菌分离株进一步证实，该细菌具有重金属抗性和塑料生物降解的能力，如其能在砷暴露条件下矿化塑料和进行砷解毒过程，且塑料的生物降解速率不受环境相关砷浓度（高达0.5 mM）的影响。

综上所述，塑料际关键微生物所具备的重金属解毒和塑料矿化的代谢潜力，可能在促进重金属和塑料复合污染的生物修复方面发挥出重要的环境服务功能。

塑料际微生物组对塑料矿化和重金属抗性的代谢多功能性机制

以上研究成果发表在环境科学权威期刊Water Research上。广东省科学院生态环境与土壤研究所博士研究生孔天乐为论文第一作者，孙蔚旻研究员为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、广东省基础与应用基础研究基金、广东省科学院建设国内一流研究机构专项资金等项目的支持。 

论文信息：

Kong, T., Sun, X., Gao, P., Huang, W., Guan, X., Xu, Z., Li, B. and Sun, W.  2025.  Investigation of the ecological roles of the plastisphere microbiome in metal-contaminated river sediments: elucidation of their metabolic versatilities for plastics mineralization and metal resistance. Water Research 286, 124170

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124170

（土壤生态修复团队 孔天乐/供稿）