郭婉茜教授团队The ISME Journal: 芳香烃污染物通过链延长重塑土壤微生物的碳固定

近日，实验室郭婉茜教授团队在土壤碳封存领域取得重要进展，相关研究成果以《芳香烃污染物通过链延长重塑土壤微生物的碳固定》（Aromatic Pollutants Rewire Soil Microbial Carbon Fixation via Chain Elongation）为题发表在《国际微生物生态学会会刊》（The ISME Journal）上。

　　传统观点认为苯系物（Benzene, Toluene, Ethylbenzene, and Xylene，BTEX）等芳香族污染物会通过矿化作用和生态毒性效应加速土壤碳损失。然而，郭婉茜教授团队首次揭示了低浓度BTEX可参与并刺激微生物碳链延长（Chain Elongation, CE），促进中链脂肪酸（Medium Chain Fatty Acids, MCFAs）的积累，从而增强土壤碳的稳定性。多组学分析显示，BTEX改变了土壤CE优势微生物并抑制了MCFAs降解菌，促进MCFAs累积。功能上，BTEX降解产生的中间代谢物被CE菌重新利用，而并非完全矿化，其中Bacillus在连接BTEX降解与CE中占据关键生态位。分子层面上，BTEX通过促进底物摄取，并将乙酰辅酶A定向导入逆β氧化途径，同时维持较高的NADH水平以解除Rex对bcd的抑制，从而共同强化了CE过程。但高浓度BTEX会破坏代谢稳态并抑制CE。这项研究系统揭示了BTEX对土壤碳封存与保持的双向调控作用，为建立基于生态效应的污染物阈值、深入理解人类活动对碳循环的影响提供了重要的科学依据。

　　论文通讯单位为城乡水资源与水环境全国重点实验室，郭婉茜教授为论文通讯作者，吴清莲副教授为论文第一作者。研究工作得到了黑龙江省自然科学基金和哈尔滨工业大学青年科学家工作室的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1093/ismejo/wraf254

编辑：时晓曼

初审：吴　洁

审核：田　禹  于虹霞  白朗明