铁对铜绿假单胞菌厌氧降解三氯吡啶酚的影响机制

doi:10.19728/j.issn1672-6634.2025010012

聊城大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (05) : 773 -780. DOI: 10.19728/j.issn1672-6634.2025010012

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摘要

探究NanoFe₃O₄颗粒和Fe（II）铁离子对铜绿假单胞菌D-2厌氧降解3,5,6-三氯吡啶酚（3,5,6-TRICHLOROPYRIDINOL, TCP）的影响机制。设置无铁对照组（A,0 g/L）、NanoFe₃O₄添加组（B,2.5 g/L）和Fe（II）添加组（C,2.5 g/L）与菌株D-2厌氧共培养体系。采用HPLC检测NanoFe₃O₄和Fe（II）离子对菌株降解TCP的影响，通过转录组测序对菌株进行差异表达基因筛选和代谢通路富集分析。72 h内，三组处理对50 mg/L TCP的降解率分别为54.08%（A）,40.20%（B）和60.24%（C）。NanoFe₃O₄抑制了TCP降解，但Fe（II）离子显著加速了TCP降解，其降解率提高了14.16%。转录组学分析发现，NanoFe₃O₄富集了DNA损伤修复相关的通路，并上调了DNA损伤应激和修复相关的基因。而Fe（II）离子显著富集了核糖体、TCA循环及氧化磷酸化等能量代谢相关的通路，并上调表达了这些通路中铁离子依赖的酶。NanoFe₃O₄触发了应急损伤修复系统，引发了菌株的保护机制，导致TCP降解率下降9.78%。而Fe（II）离子通过上调能量代谢通路中关键酶的表达，激活了能量代谢，致使TCP的降解率提高14.1%。