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合成化合物1,2,3-三氯丙烷（1,2,3-TCP）是一种持久性地下水污染物和可能的人类致癌物，目前针对该物质的有效解毒途径仍然有限。在缺氧条件下，微生物对1,2,3-TCP的转化通常停滞于中间产物氯丙烯，因而无法实现完全解毒。本研究报道了Dehalobacter restrictus XRTCP菌株的富集与特征分析，该菌能够将1,2,3-TCP的二氯消除反应与随后氯丙烯氢解为丙烯的反应相耦联。尽管此前已有通过二氯消除反应生成氯丙烯的报道，但利用氯丙烯作为呼吸电子受体的能力代表了一种此前尚未被认识的代谢能力。这一转化过程与微生物生长相关，在1,2,3-TCP还原和氯丙烯转化过程中，细胞密度分别最高增至初始值的74倍和15.8倍。宏基因组和宏蛋白质组分析揭示了种类多样的还原脱卤酶（RDases），其表达模式在添加1,2,3-TCP和氯丙烯的条件下有所不同。值得注意的是，一种tcpA样还原脱卤酶在1,2,3-TCP和氯丙烯条件下均有表达，而不同的还原脱卤酶则分别在各自底物条件下优先表达，表明脱氯途径内部存在功能分化。尽管具有这种代谢能力，但由于氯丙烯会迅速发生非生物转化，主要是与还原态硫物种发生反应，丙烯的生成仍然有限，这凸显了生物与非生物途径之间的一个关键分支点。这些发现表明，氯丙烯可作为支持微生物生长的呼吸电子受体。更广泛而言，本研究揭示了相互作用如何微生物代谢与地球化学过程之间的相互作用决定了污染物的归趋，对改进氯代溶剂的监控自然衰减与工程化生物修复策略具有重要意义。
合成化合物1,2,3-三氯丙烷（1,2,3-TCP）是一种持久性地下水污染物和可能的人类致癌物，目前针对该物质的有效解毒途径仍然有限。在缺氧条件下，微生物对1,2,3-TCP的转化通常停滞于中间产物氯丙烯，因而无法实现完全解毒。本研究报道了Dehalobacter restrictus XRTCP菌株的富集与特征分析，该菌能够将1,2,3-TCP的二氯消除反应与随后氯丙烯氢解为丙烯的反应相耦联。尽管此前已有通过二氯消除反应生成氯丙烯的报道，但利用氯丙烯作为呼吸电子受体的能力代表了一种此前尚未被认识的代谢能力。这一转化过程与微生物生长相关，在1,2,3-TCP还原和氯丙烯转化过程中，细胞密度分别最高增至初始值的74倍和15.8倍。宏基因组和宏蛋白质组分析揭示了种类多样的还原脱卤酶（RDases），其表达模式在添加1,2,3-TCP和氯丙烯的条件下有所不同。值得注意的是，一种tcpA样还原脱卤酶在1,2,3-TCP和氯丙烯条件下均有表达，而不同的还原脱卤酶则分别在各自底物条件下优先表达，表明脱氯途径内部存在功能分化。尽管具有这种代谢能力，但由于氯丙烯会迅速发生非生物转化，主要是与还原态硫物种发生反应，丙烯的生成仍然有限，这凸显了生物与非生物途径之间的一个关键分支点。这些发现表明，氯丙烯可作为支持微生物生长的呼吸电子受体。更广泛而言，本研究揭示了相互作用如何
微生物代谢与地球化学过程之间的相互作用决定了污染物的归趋，对改进氯代溶剂的监测自然衰减和工程生物修复策略均具有重要意义。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词：脱卤杆菌 · 1,2,3-三氯丙烷 · 有机卤呼吸 · 还原脱卤酶 · 生物修复 · 污染物归趋
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.12.758624v1?rss=1