近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在揭示电子穿梭体介导的胞外电子传递机制方面取得新进展，发现嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila可同时产生黄素（Flavins）和2-氨基-3-羧基-1,4-萘醌（ACNQ）两种电子穿梭体，并利用它们加速自身的胞外电子传递能力以还原多种污染物。相关研究结果以“Extracellular electron transfer via multiple electron shuttles in waterborne Aeromonas hydrophila for bioreduction of pollutants”为题，于2021年9月21日被Biotechnology and Bioengineering (DOI: 10.1002/bit.27940) 接收。

气单胞菌属广泛分布于水生环境，由于其独特的胞外电子传递能力，在废水生物处理过程中发挥着重要作用。然而，与模式异化金属还原菌—希瓦氏菌和地杆菌相比，气单胞菌介导的胞外电子传递机制尚缺乏深入研究，这阻碍了该菌在废水生物处理工艺中的应用。针对上述问题，闵迪博士和刘东风副研究员等以嗜水气单胞菌为模式菌株系统地研究了气单胞菌属独特的胞外电子传递机制和污染物还原特征。证实了嗜水气单胞菌不仅能通过Mtr-like路径进行直接胞外电子转移，还能产生ACNQ和Flavins两种电子穿梭体，且ACNQ介导的间接电子转移不依赖于Mtr-like路径。此外，ACNQ及Flavins在污染物还原过程中对胞外电子转移的促进作用受污染物种类的影响。该研究拓宽了我们对异化金属还原菌胞外电子转移机制的理解，并加深了对气单胞菌在废水生物处理中作用的认识。

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会面上基金等项目的支持。

图1 嗜水气单胞菌的胞外电子传递机制

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bit.27940