近日，微生物学Top期刊iScience发表了我室黄雪娇团队的论文“Selenium nanoparticle rapidly synthesized by a novel highly selenite-tolerant strain Proteus penneri LAB-1”。

本次研究中新型耐硒菌（Proteus penneri）LAB-1分离自广西富硒红壤，可耐高达500 mM 的SeO₃^2-，并能在18 h内将93%的2 mM SeO₃^2-还原为纳米硒。利用微生物将毒性较高的可溶性亚硒酸盐还原为纳米硒颗粒是处理硒污染水体和土壤的有效策略，而探明微生物体内亚硒酸盐还原途径及机制是生物治理硒污染环境的基础。本研究通过对菌株LAB-1各组分进行亚硒酸盐还原活性测试，明确了菌株LAB-1体内亚硒酸盐还原发生场所为细胞膜，且还原过程中有无NADH / NADPH电子供体均可发生。通过在含SeO₃^2-的培养基中添加谷胱甘肽或谷胱甘肽抑制剂，发现菌株SeO₃^2-的还原率增加16.24%或下降16.00%，说明谷胱甘肽和谷胱甘肽还原酶参与了菌株LAB-1细胞中SeO₃^2-的还原。此外，添加硝酸钾或硝酸还原酶抑制剂，还原率也相应地提高（3.62%）或降低（7.79%），说明硝酸还原酶也参与了这一过程，且以谷胱甘肽途径为主导。结合扫描电镜及傅里叶红外技术，发现LAB-1产生的纳米硒被排出细菌体外，且表面含有有机残留，这些有机基团参与了SeO₃^2-的还原、纳米硒的形成和稳定过程。

本文阐明了菌株LAB-1通过硝酸盐转运蛋白将亚硒酸盐转运到细胞膜上，在硝酸还原酶的催化下，通过谷胱甘肽途径将亚硒酸盐还原为纳米硒，并释放到细胞外。菌株LAB-1对亚硒酸盐的高耐受性和合成纳米硒的强大能力，表明该菌株在亚硒酸盐生物修复和纳米硒合成方面具有潜在价值。

2019级硕士研究生王明释、广西大学农学院蒋代华教授为论文的共同第一作者，黄雪娇为独立通讯作者。本研究由国家自然科学基金（41661076）和广西自然科学基金（2022GXNSFBA035606）共同资助。

文章链接： https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104904.