中大新聞網訊（通訊員魯祺鴻）中山大學環境科學與工程學院汪善全教授團隊發現硫酸鹽還原菌介導的異化硫酸鹽還原新途徑，這一發現有助于理解全球陸地與海洋環境中硫元素與相關元素循環過程，進一步促進了對硫元素生物地球化學循環相關的物質轉化及地球表層環境與氣候變化的認識。
微生物介導的異化硫酸鹽還原(dissimilatory sulfate reduction, DSR)過程是地球上最古老、最重要的微生物代謝過程之一，對全球硫、碳、氧、鐵等元素循環起著關鍵作用。傳統DSR途徑被認為是硫酸鹽還原產生硫化物，而厭氧環境中零價態硫(zero-valent sulfur, ZVS)主要由硫化物氧化形成。但越來越多的研究發現傳統DSR過程難以解釋眾多的硫循環相關的地球生物化學過程，包括ZVS相關的鹵代有機物非生物脫鹵、厭氧甲烷氧化、含硫礦物形成等重要地球生物化學轉化過程。為了揭示DSR代謝可能存在的新途徑，研究團隊克服了硫代謝物定性與定量分析挑戰，并結合了微生物多組學分析與放射性硫同位素標記等多種手段，發現并證實了DSR產生ZVS新途徑（圖1）。結果表明，DSR中約9%的硫酸鹽還原為S8等多種形式的ZVS，進一步大數據分析與實驗室培養實驗揭示了陸地與海洋環境中存在大量依賴DSR產ZVS的微生物種群，凸顯了DSR產ZVS新途徑在全球硫元素循環中的重要作用。
圖1. 異化硫酸鹽還原產生零價態硫：A. 微生物介導的硫循環與異化硫酸鹽還原產零價態硫（S0）新途徑；B. 異化硫酸鹽還原產物。
相關研究成果以“微生物硫酸鹽異化還原產生零價態硫(Generation of zero-valent sulfur from dissimilatory sulfate reduction in sulfate-reducing microorganisms)”為題，于2023年5月8日在線發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)期刊上。中山大學汪善全教授、魯祺鴻副教授和梁志偉博士后為該工作的共同第一作者，汪善全教授為通訊作者。
