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微生物學(xué)研究團隊在解析新型污染物锂對(duì)微藻毒性機制領域取得重要研究成(chéng)果

發(fā)布時間：2024-02-28

随著(zhe)锂電池的廣泛應用，锂（Lithium，Li）已成(chéng)爲一種(zhǒng)新型環境污染物，歐盟正在考慮將(jiāng)其列爲有害物質。當前的廢水處理技術對(duì)水體Li+的去除效果不佳，而關于Li+對(duì)于生物的影響尚知之甚少。因此，解析水體Li+污染對(duì)水生微生物的影響及毒性機制至關重要。

2024年2月27日，《Journal of Hazardous Materials》（SCI一區TOP期刊，影響因子13.6）在線發(fā)表了生命科學(xué)學(xué)院微生物學(xué)團隊的研究文章“Toxicological Effects and Mechanisms of Lithium on Growth, Photosynthesis and Antioxidant System in the Freshwater Microalga Chromochloris zofingiensis”。

文章首次從生理、生化及組學(xué)等方面(miàn)深入探究了Li+對(duì)水體初級生産者——佐夫色球藻（Chromochloris zofingiensis）的毒性作用。結果表明，Li+對(duì)C. zofingiensis具有毒物興奮效應：當低于5 mg L-1時，Li+可提高葉綠素含量、線粒體活性和抗氧化能(néng)力，促進(jìn)細胞幹重和細胞數量增加；而當Li+濃度超過(guò)10 mg L-1時，則降低葉綠素含量，誘導氧化應激，破壞葉綠體和線粒體的結構和功能(néng)，最終抑制細胞生長(cháng)。此外，在 50 mg L-1 Li+脅迫下，微藻可通過(guò)提高光能(néng)利用率（提高Fv/Fm和ETR）、上調澱粉和脂質生物合成(chéng)途徑相關基因及促進(jìn)細胞儲藏成(chéng)分積累應對(duì)脅迫。同時該研究明确了肽基脯氨酸順/反式異構酶（peptidylprolyl cis/trans isomerase）、鳥苷三磷酸酶（GTPase）和L-抗壞血酸氧化酶（L-ascorbate oxidase）可能(néng)是微藻應對(duì)Li+脅迫的關鍵調控因子。上述研究成(chéng)果可爲有關部門制定Li污染防治标準提供數據參考。

生命科學(xué)學(xué)院碩士研究生許雅淇爲第一作者，青年教師孫東哲爲通訊作者，趙寶華教授和朱正歌教授對(duì)本研究給予重要指導與支持。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、河北省自然科學(xué)基金等項目的資助。2023年以來，微生物學(xué)研究團隊在微藻生物工程和環境毒理等領域還(hái)取得一系列研究成(chéng)果（包括Gao et al., 2024, Energy, 工程技術類一區TOP期刊，IF=9.0; Fu et al., 2023, Bioresource Technology, 工程技術類一區TOP期刊，IF=11.4; Zhang et al., 2024, Science of The Total Environment, 環境科學(xué)類一區TOP期刊，IF=9.8; Zhang et al., 2024, Biotechnology for Biofuels and Bioproducts，工程技術類一區期刊，IF=6.3）。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389424004771?via%3Dihub