摘要:环境生物技术，作为一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科，已经在环境污染治理、环境监测中得到了广泛的应用，环境友好、高效地处理有机及无机污染，同时变废为宝生产高值化合物为从根本上解决环境问题提供了希望与支持。本专刊报道了环境生物技术在多环芳烃、抗生素、石油基塑料等环境污染物降解领域的基础与应用研究，介绍了吲哚、微生物铁载体等分子在生物修复中的应用，为全面认识环境污染现状、深入开展环境生物技术研究并制定综合治理策略等提供参考。

摘要:为探究酸性矿山排水生态系统不同环境中的微生物群落和功能，全面了解酸性矿山排水的形成和发展规律，采用高通量测序技术研究云南省蒙自某矿区酸矿水坑和周边溪水中的原核微生物群落组成，并结合样本理化特征分析影响群落结构的主要因素，进而解析菌群的环境功能。研究发现酸矿水坑中主要有广古菌门、变形菌门 (包括α、γ和δ变形菌纲)、硝化螺菌门、厚壁菌门、放线菌门和酸杆菌门等类群，与周边溪水的群落结构具有明显差异。群落多样性与pH呈显著正相关，而热原体纲 (Thermoplasmata) 与pH呈负相关，可对群落结构起主导作用。酸矿水坑不同样本中均具有高丰度的亚铁原体属Ferroplasma (6.60%–86.34%)，酸硫杆菌属Acidithiobacillus是酸矿水和沉积泥中主要的铁、硫氧化细菌，而专性铁氧化的钩端螺旋菌属Leptospirillum的丰度较低，铁卵形菌属Ferrovum几乎只存在于酸矿水中；此外，嗜酸或耐酸的异养菌广泛分布于酸矿水和沉积泥中，它们可促进铁、硫氧化菌的生长及催化矿石溶解。结果表明，pH通过影响微生物多样性和菌群分布而对酸性矿山排水环境微生物群落结构造成重大影响。

摘要:作为阻燃剂，有机磷酸酯广泛应用于工业制品和人类生活用品中，是一种全球性的环境污染物，因其具有特殊的理化性质，自然条件下很难水解。因此，对有机磷酸酯的微生物降解成了当下的研究热点。通过持续逐级富集，从北京某垃圾处理厂渗透液中富集到一个混合菌群 (编号为YC-BJ1)，并在降解特性、底物谱以及物种组成多样性3个方面对其进行定性鉴定。该菌群能够高效降解磷酸三苯酯 (Triphenyl phosphate, TPhP) 和磷酸三甲苯酯 (Tricresyl phosphate, TCrP)，培养4 d能够实现对100 mg/L TPhP和TCrP的基本降解，降解率分别为99.8%和91.9%。降解特性研究发现，该混合菌群具有出色的环境适应能力，能够在较宽的环境条件下 (温度15–40 ℃, pH 5.0–12.0, 0%–4%盐) 保持对TPhP的降解能力。底物谱分析发现，混合菌群YC-BJ1能够降解部分含氯有机磷阻燃剂，培养4 d，对磷酸三 (1,3-二氯异丙基) 酯 (Tris(1,3-dichloroisopropyl) phosphate, TDCPP) 和磷酸三 (2-氯乙基) 酯 (Tris(2-chloroethyl) phosphate, TCEP) 的降解率分别为16.5%和22.0%。16S rRNA基因物种多样性分析发现，混合菌群YC-BJ1中物种丰度最高的3个菌属分别是生丝微菌属Hyphomicrobium (38.80%)、金黄杆菌属Chryseobacterium (17.57%) 和鞘氨醇盒菌属Sphingopyxis (17.46%)。与目前已报道的有机磷阻燃剂降解菌和菌群相比，混合菌群在降解效率和环境适应能力方面都具有极大的优势，有较广泛的应用空间。高效降解菌群的富集能够为有机磷阻燃剂的降解及其环境污染生物修复提供微生物资源，并为其降解机理的探索提供支持。

摘要:利用微生物合成纳米金银合金 (Au-AgNPs) 具有操作简便、生态友好等特点，但目前利用真菌合成的相关研究较少。本研究利用真菌Mariannaea sp. HJ胞内提取物合成纳米金银合金，考察了不同的金银离子浓度比例对生物合成纳米金银合金特性的影响。实验表明，金银离子浓度比例对生物纳米金银合金的组成影响较大，随着银离子浓度比例的增加，反应体系颜色会由浅紫色逐渐变为棕色，紫外-可见特征吸收峰发生了明显的蓝移，合成的纳米金银合金中银的比例也会逐渐增加。透射电子显微镜表明纳米金银合金的形貌主要为球形和伪球形，在0.5∶0.5、0.5∶1.5以及0.5∶3.0三种金银离子浓度比例下，纳米颗粒的平均粒径分别为19.24 nm、15.99 nm和19.33 nm。X射线衍射光谱结果显示纳米金银合金的晶胞为面心立方结构。利用傅里叶转换红外线光谱表征推测参与纳米金银合金还原稳定的官能团可能为-OH、-NH3、-COOH。此外，本研究以4-硝基苯酚为底物探究生物纳米金银合金的催化特性，结果表明纳米金银合金对4-硝基苯酚具有良好的催化活性，其催化反应速率常数为7.85×10–3 s–1。上述结果表明，真菌Mariannaea sp. HJ能够合成分散性较好的纳米金银合金，在催化还原硝基芳烃污染物方面具有潜在的应用价值。

摘要:具有“三致”效应的多环芳烃污染造成了巨大的环境危害，威胁人类健康和生存。目前能够降解低分子量多环芳烃的细菌已有广泛的研究。细菌通过多层次的调控分析和适应性进化提高它们的降解能力。本文基于国内外文献调研，简要总结了生物修复在低分子量多环芳烃降解领域的研究进展。拟通过多层次的调控分析和适应性进化来产生多种分解代谢途径，为生物降解能力强化的未来降解技术提供支撑。

摘要:木质纤维素广泛存在于自然界中，因结构复杂，其高效降解需要多种微生物的协同互作，由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多，其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展，将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现，细菌复合菌系在50 ℃下表现出强大的木质纤维素降解能力，菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成，但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明，与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化，通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展，着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景，以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。

摘要:石油基塑料种类繁多、数量巨大、应用广泛，常见的有聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚苯乙烯 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚氨酯 (PUR) 等。这些合成塑料因其高分子量、高疏水性及高化学键能的特点难以被微生物降解，从而在环境中长期存在和累积，“白色污染”已经成为一个全球性问题。因此安全经济的微生物降解合成塑料是人类面临的一个选择和难题。文中从微生物资源及相关酶学研究方面综述了聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯这6种石油基塑料的生物降解的研究现状。目前关于上述6种石油基塑料的微生物降解研究依然大多停留在微生物资源的寻找中，已发现的具备相关能力的菌株种类较少，并且微生物降解效率均非常缓慢；对于其降解机理及关键基因和酶的研究比较少。文中为进一步开展塑料生物降解研究，寻找高效的塑料降解菌株资源以及进一步在遗传、分子和生化水平研究塑料生物降解机理研究，从而最终实现合成塑料的彻底降解和高值化利用提供了借鉴。

摘要:邻苯二甲酸酯 (Phthalates esters, PAEs) 是一类混合在塑料中以增强其可塑性和多功能性的有机化合物。同时，PAEs也是一种典型环境内分泌干扰物，长期生产和使用塑料制品已对环境和生物体乃至人类身体健康造成危害。研究发现微生物降解已成为削减环境中PAEs的主要途径。文中对近年来国内外在PAEs的结构及分类、毒理学效应、在环境中的污染状况、细菌降解的菌株多样性、降解途径及分子机制等方面的相关研究进行了总结与回顾，以期对解决PAEs的污染问题提供参考。

摘要:多溴联苯醚 (PBDEs) 是世界范围内广泛使用的一类溴代阻燃剂，在环境中被频繁检出。因其具有生物积累性、生物毒性和持久性等特点，如今PBDEs已成为全球分布的有机化学毒素。探究PBDEs的降解极为重要，文中从PBDEs微生物降解的角度出发，分别阐释了好氧条件和厌氧条件下细菌降解PBDEs的代谢途径研究进展，并结合原位降解研究推断古菌的降解潜能，比较分析了多种降解途径的特性和综合因素，同时对PBDEs降解微生物未来的研究趋势和PBDEs降解体系设计应用进行了展望。

摘要:近年来随着抗生素在畜牧业、水产养殖业以及医疗行业的广泛应用，大量抗生素通过排泄物进入环境，导致我国大面积水体及土壤环境中抗生素残留量急剧增高。环境中不同种类的抗生素的残留导致微生物种群结构失衡，对生态环境及人类造成极大危害。因此，解决抗生素残留问题是21世纪新型环境污染物领域的一个重要课题。已有研究显示，一些微生物能够以抗生素为碳源生存，可用于降解环境中残留抗生素，但人们对微生物降解抗生素的降解机制了解较少。文中概括了近十年来抗生素降解菌株和菌群对抗生素的去除情况，以及应用微生物菌群处理抗生素残留的技术方法，同时对未来利用微生物修复法减少环境中抗生素残留进行了展望。

摘要:药品与个人护理品 (Pharmaceuticals and personal care products, PPCPs) 包括各种处方药和非处方药 (如各类抗生素、人工合成麝香、止痛药、降压药、避孕药、催眠药和减肥药等) 与个人护理用品 (如化妆品、香料、遮光剂、发胶、染发剂和杀菌剂等)。作为一类新兴环境微污染物，PPCPs因具有潜在的环境毒理学效应和人体健康风险逐渐受到人们的广泛关注。有关PPCPs的生物降解研究已展开了大量的工作并取得了较大进展。文中总结概括了目前国内外PPCPs生物降解方法、功能菌种类、PPCPs的生物降解特性及产物组成与降解途径等，分析了PPCPs微生物降解机理，并对PPCPs生物降解的研究方向进行了展望。

摘要:利用单一微生物发酵是现阶段获得聚羟基脂肪酸酯 (PHA) 的主要方式，但过高的生产成本限制了其大规模应用。近年来利用活性污泥菌群混合培养合成PHA被广泛研究。将剩余污泥处理与PHA合成相结合，不仅可以省去纯培养所必需的灭菌环节，同时可以实现剩余污泥的资源化利用。剩余污泥的水解酸化、菌群富集驯化及PHA合成受环境因素影响，深入的生物合成机制研究有助于混合培养合成PHA的推广应用。文中主要介绍利用剩余污泥合成PHA的可行性、影响剩余污泥水解酸化的因素、污泥菌群富集驯化合成PHA及其机制等方面的研究进展。

摘要:吲哚作为一种典型的氮杂环芳烃化合物，在自然界中广泛存在。近年来，越来越多的研究表明吲哚具有一定的生物活性，是一种新型种间及跨界的信号分子。研究发现，吲哚不仅可以调节微生物的毒性、耐药性、生物膜形成以及群感效应等生理生化行为，调控植物生长发育和防御系统的形成过程，还能够影响动物的肠道炎症、细胞氧化压力及荷尔蒙分泌等生理健康。因此吲哚在微生物代谢、动物健康和植物生长等多个方面扮演了重要角色，具有重要的生物学及生态学双重意义。文中综述了吲哚从生物代谢到信号传递的研究历史，及其在微生物种内或种间以及微生物-动植物之间跨界的信号传导与调控作用的研究进展，旨在为揭示复杂环境中吲哚生物代谢及信号调控的生物学意义与生态学机制提供重要的理论指导。

摘要:铁载体是微生物在胞内低铁浓度下分泌的螯合铁的物质，可分为儿茶酚盐类、氧肟酸盐类、羧酸盐类三大类。铁载体的转运分别受Fur、σ因子、群体感应信号这3种机制调控。近年来铁载体在石油污染修复、重金属污染修复和纸浆生物漂白等领域得到了应用，受到广泛关注。文中综述了铁载体的分类及其转运调控机制，以及铁载体在环境污染治理与修复中的应用，并展望了铁载体今后的应用前景。

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