综述：水环境中多环芳烃（PAHs）的微生物修复：进展、协同机制及新兴策略

《Archives of Microbiology》：Microbial remediation of PAHs in aquatic environments: advances, ssynergistic mechanisms, and emerging strategies

　　

摘要

多环芳烃（PAHs）是广泛存在于水环境中的持久性有机污染物，其来源包括化石燃料燃烧、石油泄漏、工业排放以及日益增多的野火。虽然微生物降解是一种绿色且有效的修复策略，但单一微生物的代谢能力有限。本综述表明，由细菌、真菌和微藻组成的多界共生体通过三种核心机制实现了显著更高的降解效率（在优化培养条件下，菲和芘的降解效率可高达100%）：(i) 通过胞外聚合物物质（EPS）介导的污染物富集作用，使局部PAH浓度增加5.0–4.5%（针对芘和苯并[a]芘）；(ii) 通过协调的酶促和非酶促抗氧化系统调节氧化应激；(iii) 种间代谢交换，包括微藻提供的光合氧气，帮助细菌和真菌将高分子量PAHs预氧化为细菌可矿化的中间体。对2020–2026年间发表的1,508篇文献的文献计量分析显示，研究重点从单菌株筛选转向了种间相互作用机制的阐明，“代谢产物”、“机制”和“细菌多样性”成为关键词。新兴的增强策略，如添加生物表面活性剂、将微生物固定在生物炭载体上以及通过基因工程改造环羟基化双加氧酶，都得到了深入评估。然而，实际应用仍面临环境基质复杂性、与本土微生物群的竞争以及微塑料等人为压力因素的挑战，这些因素会改变微生物群落的组成。本综述为开发高效、具有韧性和可持续性的水环境中PAH生物修复技术提供了综合的机制和战略框架。