近日，生化学院国际学者Muhammad Kashif博士/副研究员在国际著名生物学期刊Rhizosphere（SCI，IF：3.5）发表研究成果“Ecological and functional diversity of sulfur-oxidizing and sulfate-reducing bacteria in Chinese mangrove ecosystems: A comparative review with insights from Guangxi Beihai”（论文在线链接为：https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2026.101260 ）。在国际著名生物学期刊Journal of Hazardous Materials Advances（SCI，IF：7.7）发表研究成果“Mangrove Ecosystems and Microbial Dynamics Driving Coastal Heavy Metal Detoxification through Phytoremediation”（论文在线链接为：https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2026.101047 ）。

红树林栖息地是陆海交界关键的沿海生物群落，支撑着多种微生物群落，这些群落对生物地球化学循环（包括硫转化）起着核心作用。其中，硫氧化细菌（SOB）和硫酸盐还原细菌（SRB）分别调控硫化合物的氧化与还原过程（图1）。研究以广西北海、福建、广东和海南红树林微生物为对象，对中国各地红树林生境中的SOB（红树林生物）与 SRB 种群进行了比较研究。结果表明，盐度、有机质含量、氧化还原电位及人为影响因素共同影响区域微生物多样性与活性。海南的高盐度环境有利于SOB生长，而广西北海的 SRB 群落则因中等盐度和高有机质含量而繁盛。福建与广东两省在两组数据中均呈现均衡分布，这反映出在不同环境梯度中的分布特征。研究进一步探索了这些细菌在废水处理、重金属解毒及大规模环境生物修复中的生物技术潜力。尽管微生物生态学领域不断取得进展，但关于SOB和 SRB 在环境胁迫下的适应机制、它们与其他微生物类群的相互作用以及对气候变化的响应，仍存在显著认知空白。未来研究应采用多组学技术（包括宏基因组学和转录组学），以解析硫代谢细菌的功能多样性及其生态作用。制定可持续保护计划、减少人为影响以及增强红树林生态系统对全球环境变化的适应力，均依赖于对这些微生物过程的深入认知。

图1 红树林生态系统中硫生物地球化学循环示意图

另外，重金属（HM）污染（包括镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）、砷（As）和铬（Cr））等可以引发生物富集、微生物群落紊乱及养分循环障碍。海洋红树林具有物种层面的金属耐受机制，包括液泡隔离、落叶脱落、抗氧化酶（SOD、CAT、APX）的激活，以及金属结合蛋白、植物螯合蛋白（PC）和金属硫蛋白（MT）的表达，这些机制共同降低金属生物可利用性并保护重要组织。根际微生物则通过转化有毒金属形态、产生螯合剂和铁载体以及稳定沉积物，进一步增强解毒作用。研究表明，与红树（Rhizophora mucronata）和白海榄（Sonneratia alba）相比，海芦（Avicennia marina）表现出更优的富集能力、抗氧化反应及微生物辅助解毒作用，凸显了物种选择对有效海岸修复的重要性（图2）。研究结果强调，将植物-微生物相互作用与生态考量相结合，可增强激素代谢物（HM）的解毒能力，维持海岸生态系统韧性，并降低对人类健康的威胁。研究成果可以为制定针对性、可持续性且借助微生物的红树林修复策略提供了机制性见解和可操作性知识，推动了基于自然的海岸污染治理解决方案的科学认知与实际应用。

图2 红树林应对重金属胁迫的策略示意图

上述系列成果生化学院Muhammad Kashif博士/副研究员为第一作者，团队负责人蒋承建教授为通讯作者，研究得到了广西尖峰行动计划（桂科2025JFJF19001）和广西重点研发计划项目（桂科AB23075173）等的资助。