真邁生物(wù)用(yòng)戶俄羅斯科學院烏法聯邦研究中心在國際期刊——toxics上發表題爲“Biodegradation Potential of C7-C10 Perfluorocarboxylic Acids and Data from the Genome of a New Strain of Pseudomonas mosselii 5(3)”的(de)研究成果。研究者從殺蟲劑（含氟化(huà)物(wù)）污染的(de)土壤中分(fēn)離到一株假單胞菌Pseudomonas mosselii 5(3)，并發現其對(duì)C7-C10的(de)全氟羧酸perfluorocarboxylic acids (PFCAs)具有降解潛能，随後通(tōng)過GenoLab M測序儀完成了(le)該菌株的(de)基因組測序，發現其基因組全長(cháng)爲5.6 Mb，含有5134個(gè)基因，其中有4個(gè)基因編碼的(de)酶，參與氟化(huà)物(wù)的(de)降解。此外，唯一碳源（各種C7-C10的(de)全氟羧酸）培養實驗和(hé)LC-MS分(fēn)析也(yě)驗證了(le)該假單胞菌降解全氟羧酸的(de)潛能。

全氟羧酸的(de)主要代表是全氟辛酸和(hé)全氟辛烷磺酸，它們穩定性高(gāo)，廣泛用(yòng)于殺蟲劑生産、織物(wù)保護劑、食品外包裝、電鍍及滅火器的(de)泡沫成分(fēn)。這(zhè)類化(huà)合物(wù)在生物(wù)體内易累積，難降解，不僅會毒害野生動物(wù)，對(duì)人(rén)體也(yě)有毒副作用(yòng)，如：誘發各種腫瘤，引起免疫系統和(hé)肝髒紊亂，影(yǐng)響胎兒(ér)發育及生殖功能。随著(zhe)人(rén)類的(de)大(dà)量使用(yòng)，在水(shuǐ)體與土壤等環境中，全氟羧酸被廣泛檢出。因此，開發有效的(de)技術來(lái)分(fēn)解全氟羧酸類化(huà)合物(wù)已迫在眉睫。

當前，分(fēn)解全氟羧酸類化(huà)合物(wù)的(de)常規手段，包括化(huà)學處理(lǐ)、高(gāo)溫焚燒和(hé)超聲波技術。然而，這(zhè)些方法既昂貴又低效，無法取得(de)令人(rén)滿意的(de)結果。因此，生物(wù)降解技術，尤其是基于微生物(wù)的(de)全氟羧酸化(huà)合物(wù)降解技術就提上了(le)日程，而目前許多(duō)研究發現，假單胞菌具有降解有機氟化(huà)合物(wù)的(de)能力。

01 菌株的(de)種屬鑒定與基因組功能注釋

基于生理(lǐ)與生化(huà)實驗的(de)一系列結果及16S rRNA的(de)分(fēn)析，菌株被歸屬到假單胞菌Pseudomonas。選取屬内代表菌株，基于全基因組分(fēn)析結果，被分(fēn)類到Pseudomonas mosselii （圖1A）。對(duì)P.mosselii 5(3)二代測序，組裝得(de)到的(de)基因組全長(cháng)5,676,241 bp，GC含量64.38%。菌株P.mosselii 5(3)含有5134個(gè)基因，其中56.8%的(de)基因功能能被KEGG數據庫注釋，尤其是外源物(wù)質生物(wù)降解與代謝“Xenobiotics biodegradation and metabolism”這(zhè)個(gè)分(fēn)類中有超過60個(gè)功能基因，它們主要參與降解各種芳香族化(huà)合物(wù)(乙苯、硝基甲苯、二甲苯、苯乙烯、萘、多(duō)環芳烴、氨基苯甲酸酯、二惡英等)。此外，在基因組中還(hái)發現了(le)可(kě)能參與全氟羧酸脫羧和(hé)脫羰基化(huà)的(de)酶的(de)編碼基因，如參與氟化(huà)物(wù)脫鹵過程的(de)鹵烷脫鹵酶基因(dhaA)和(hé)鹵乙酸脫鹵酶H-1基因(dehH1)。

02 在C7-C10全氟羧酸生長(cháng)表現

細菌爲了(le)在全氟羧酸上生長(cháng)，需要将其運輸到細胞中，合成一種能夠斷裂C-F鍵的(de)高(gāo)效酶，并識别有毒的(de)氟離子，随後将其從細胞中排出。本研究發現：以上的(de)障礙對(duì)于P.mosselii 5(3)都不是問題，因爲它能夠在以C7-C10 全氟羧酸作爲唯一碳源的(de)礦物(wù)培養基上良好生長(cháng)，而6-7天後，其生物(wù)量達到峰值。

03 解析C7-C10全氟羧酸的(de)降解途經

全氟羧酸的(de)生物(wù)降解可(kě)能包括多(duō)個(gè)步驟：脫羧、羟基化(huà)和(hé)脫氟。LC-MS檢測了(le)菌株以全氟羧酸爲碳源生長(cháng)的(de)培養液的(de)代謝物(wù)，采用(yòng)離子交換色譜檢測氟離子,并結合基因組中編碼參與脫羧、羟基化(huà)和(hé)脫氟反應的(de)酶，繪制出下(xià)圖所示的(de)生物(wù)降解途徑。