论文标题：Electron Transfer Pathways and Vanadium Isotope Fractionation During Microbially Mediated Vanadate Reduction

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.01.001

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微生物对钒酸盐[V(V)]的还原是环境地球化学和钒（V）解毒的关键过程。然而，对于在此过程中涉及的电子转移途径和V同位素分馏情况尚未明确。为此，中国地质大学地下水循环与环境演变教育部重点实验室张宝刚教授与中国科学院壳幔物质与环境重点实验室黄方教授共同带领科研团队在中国工程院院刊《Engineering》发表了题为“Electron Transfer Pathways and Vanadium Isotope Fractionation During Microbially Mediated Vanadate Reduction”的研究论文，研究揭示了革兰氏阳性菌Bacillus subtilis和革兰氏阴性菌Thauera humireducens的V(V)还原机制以及该过程中发生的V同位素分馏。研究结果表明，两种菌株都能有效地还原V(V)，在分别接种B. subtilis和T. humireducens后的10天内，初始浓度为50 mg/L的V(V)分别被还原了90.5%±1.6%和93.0%±1.8%。五价钒被生物还原为非溶性的四价钒，并发现其分布在细胞内外。通过细胞色素C、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和谷胱甘肽的电子转移在V(V)还原中起着关键作用。代谢组学分析表明，具有富集差异的代谢物（醌、生物素和核黄素）在两种菌株中均介导了电子转移。随着V(V)生物还原的进行，存留在水相中的同位素V表现出了更重的趋势。V的同位素组成动态变化遵循瑞利分馏模型，B. subtilis的同位素富集因子（ε）为–0.54‰±0.04‰，T. humireducens的为–0.32‰±0.03‰，并无显著差异。该研究为V(V)生物还原的电子转移提供了分子层面的见解，并揭示了该生物过程中的V同位素分馏情况，这有助于理解V的生物地球化学并为V的修复开发新的策略。

论文题目

Electron Transfer Pathways and Vanadium Isotope Fractionation During Microbially Mediated Vanadate Reduction

生物还原钒酸盐过程中的电子转移途径和钒同位素分馏

作者

闫文月，张宝刚*，李依娜，路建平，费扬眉，周顺桂，董海良，黄方*

关键词

钒；生物修复；钒同位素分馏；电子转移

开放获取论文

https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.01.001

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