广东省科学院微生物所许玫英团队WR：界面电子转移促进生物炭吸附有机污染物的生物还原——电活性结构的分工作用

本研究探讨了生物炭（BC）吸附有机污染物（如2,5-二氯硝基苯，DCBN）后的生物还原过程。背景方面，生物炭因其多孔和芳香结构能吸附大量有机污染物，但其吸附后污染物的命运和反应途径尚不明确。研究目的是验证生物炭中不同电活性结构（如C=O/O–C=O官能团和石墨结构）如何选择性调节电活性细菌（如Shewanella oneidensis MR-1）的转录反应，以驱动界面电子转移（IET），从而促进吸附污染物的降解。结论显示，吸附DCBN的生物还原主要受“细菌-碳”聚集体内的IET控制，其中改性生物炭（MBC9）表现出最高的还原速率。C=O/O–C=O官能团促进了C型细胞色素基因mtrC和mtrF的上调，增强生物相容性；石墨结构则作为电子通道加速电子转移，两者在MBC9中形成分工协作的“两相电子导管”，有效将生物炭从污染物庇护所转变为生物催化剂。