科学通报2023,Vol.68Issue(8) :872-885.DOI:10.1360/TB-2022-0948

全氟和多氟烷基物质与微生物相互作用的研究进展

Interaction between per-and polyfluoroalkyl substances and microorganisms

李帝莹 孙春晓 刘霞 代燕辉 赵建
科学通报2023,Vol.68Issue(8) :872-885.DOI:10.1360/TB-2022-0948

全氟和多氟烷基物质与微生物相互作用的研究进展

Interaction between per-and polyfluoroalkyl substances and microorganisms

李帝莹 1孙春晓 1刘霞 1代燕辉 1赵建2
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作者信息

  • 1. 中国海洋大学,海洋环境与生态教育部重点实验室,近海环境污染控制研究所,青岛266100
  • 2. 中国海洋大学,海洋环境与生态教育部重点实验室,近海环境污染控制研究所,青岛266100;青岛海洋科学与技术试点国家实验室,海洋生态与环境科学功能实验室,青岛266071
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摘要

近年来,全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)污染已成为全球性环境问题.PFASs的生产和使用导致其通过多种途径进入并持久存在于环境中.一方面,PFASs会对环境中的微生物产生毒性效应,主要毒性机制包括:增加膜透性、引起氧化应激和诱导DNA损伤,从而使得对PFASs较为敏感的微生物活性降低甚至生长受到抑制.长期作用下,PFASs可以改变微生物群落的组成和结构,并且还有基于微生物的食物链传递风险.另一方面,微生物及其胞外分泌物所形成的生物被膜可以吸附环境中的PFASs,并利用自身分泌的胞外酶(如C-SO3-键裂解酶、磷酸酯酶和聚氨酯酶),通过铁氨氧化、脱硫和水解等反应转化或降解PFASs.因此,本文系统阐述PFASs与环境微生物的相互作用,重点总结PFASs对细菌的细胞毒性;分析PFASs对环境(土壤、淡水、海洋)微生物群落组成、结构及生态系统物质循环的影响;深入讨论PFASs的微生物转化/降解途径;并结合存在的问题及挑战(如PFASs通过细菌进入食物链、PFASs对微生物群体行为的影响以及代谢物标准品缺乏),对以后的研究方向进行展望,以期为客观评价PFASs的环境风险提供重要的理论支撑.

关键词

毒性/胞外分泌物/氧化应激/微生物群落结构/生物转化

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基金项目

国家自然科学基金(42277200)

国家自然科学基金(41907332)

国家自然科学基金(42007329)

中央高校基本科研业务费专项(202241011)

中央高校基本科研业务费专项(202272001)

中国博士后科学基金(2022M712996)

中国博士后科学基金(2019M660168)

出版年

2023
科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.269
ISSN:0023-074X
被引量1
参考文献量4
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