摘要: 近年来，随着工业化的发展，环境内分泌干扰物(EDCs)的浓度日益增高。雌二醇(E2)作为一种EDCs能随着食物链在生物体内累积的类固醇激素，对生物体有着严重的危害。现阶段，对EDCs的微生物修复研究成为国际上的研究热点，但对E2的微生物降解机制还不甚... 展开 近年来，随着工业化的发展，环境内分泌干扰物(EDCs)的浓度日益增高。雌二醇(E2)作为一种EDCs能随着食物链在生物体内累积的类固醇激素，对生物体有着严重的危害。现阶段，对EDCs的微生物修复研究成为国际上的研究热点，但对E2的微生物降解机制还不甚了解。红树林湿地是全球碳循环的“源”与“汇”，并拥有丰富的微生物资源。本研究前期发现我国南海六个红树林湿地具有较为严重的E2污染情况。以此，本研究中以六个典型红树林表层沉积物微生物菌群为研究对象，以E2为唯一外加碳源对表层沉积物微生物菌群进行胁迫培养，通过16SrRNA基因高通量测序技术，分析参与E2降解的核心微生物菌群；利用宏基因组测序及生物信息学分析手段，分析微生物菌群降解E2的代谢途径，阐明微生物菌群协同降解E2机制。本研究获得主要研究成果如下： 1)通过16SrRNA基因高通量测序分析，发现E2胁迫培养下的红树林菌群组成发生显著变化。在门水平中，变形菌门在胁迫培养后的菌群中占70.0%~90.2%；在纲水平中，α-变形菌纲和γ-变形菌纲的相对丰度显著增加，β-变形菌纲和△-变形菌纲的相对丰度则是呈下降趋势；在科水平中，未可分类的细菌占有总数的58.3%~70.9%，其中未可分类的α-变形菌纲和未可分类的γ-变形菌纲的占有较高的比例，此外根瘤菌科、Methylophagaceae、罗丹诺杆菌科和Chitinophagaceae的相对丰度有着显著增加，表明其在E2降解代谢过程具有重要作用。 2)通过协同代谢网络分析，变形菌门的未可分类的α-变形菌纲和未可分类的γ-变形菌纲分别与根瘤菌科、Methylophagaceae和罗丹诺杆菌科以及拟杆菌门的Chitinophagaceae有显著的正相关关系，表明这类菌株在E2胁迫时均有协同互作的关联。 3)通过宏基因组学分析，红树林表层沉积物微生物菌群在E2胁迫培养后与转录相关的功能基因增多；与基因复制、信号转导和能量代谢相关的功能基因则呈下降趋势；参与氨基酸代谢以及苯乙酸代谢、苯甲酰CoA代谢、邻苯二甲酸酯代谢和邻苯二酚代谢的功能基因丰度增加。 4)通过宏基因组分析，预测菌群中E2代谢途径的主要通路为，首先通过脱氢酶oecA或17β-HSD对E2进行脱氢反应，生成E1，再经过一系列加氧及开环反应后，生成4-hydroxyphenylpyruvate，然后再进一步进入苯乙酸代谢途径生成二氧化碳和能量；或4-hydroxyphenylpyruvate通过氨基转移酶生成酪氨酸后进入氨基酸代谢途径；其次E2脱氢生成E1后，也可通过oecB和oecC等加氧酶的作用，生成HIP，从而被细菌利用。 收起