研究：可见光诱导细菌产生超氧化物进行锰氧化 - 实时热点新闻

可见光诱导细菌产生过氧化物高效氧化铜

研究显示，可见光可以大大促进铜的氧化，并通过生物和非生物的联合作用产生氧化铜，进而实现细菌对铜的高效氧化。近期，来自中国科学院的资深专家赵锋教授领导的团队，成功探索了海岸表层海水微生物下的微生物锂氧化过程，并对这一氧化过程与细菌生理作用之间的关系进行了深入分析。这一研究成果近期发表在2023年的《Frontiers of Environmental Science & Engineering》上。

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作为一种天然活性矿物质，氧化锰广泛分布于水生和陆生环境中，并通过吸附和氧化影响其他金属（如As3和Cd2）以及有机污染物（如酚和非甾醯胺）在污水处理中的命运。通常情况下，环境中的三价/四价氧化锰被认为是通过生物或非生物过程氧化溶解的Mn(II)形成的。

氧气氧化水中的Mn(II)在热力学上是有利的，但由于溶解的Mn(II)到Mn(III/IV)氧化物的反应有较高的能量壁垒，其动力学较缓慢。在微生物的存在下，氧化速率会加快，这种氧化速率比非生物化学氧化的速率快4-5个数量级，因此被认为是环境中锰氧化物的初始来源。

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能够催化溶解Mn(II)离子氧化为不溶性Mn(III/IV)氧化物的细菌通常被称为氧化锰细菌。对Mn(II)离子的氧化可分为直接途径和间接途径，由微生物表面上的酶催化的过程称为直接氧化。对于间接途径，一些细菌能够改变其周围环境条件的Mn(II)氧化（如pH和Eh）。

最近的研究表明，玫瑰假单胞菌可通过产生细胞外反应性氧物种氧化Mn(II)。其他细菌群是否有类似的Mn(II)氧化过程？ Mn(II)氧化是否与细菌的生理过程密切相关？

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为了回答这些问题，赵锋教授及其团队成员通过使用沿海表面海水微生物研究了微生物的氧化锰过程，并分析了可溶性Mn(II)向不溶性Mn(III/IV)氧化物的转化与生理作用之间的关系。

在这项研究中，研究