近日,我校给排水科学与工程专业曾国明副教授研究成果“Mechanism of electrochemical algal control and its effect on metabolic pathways of algal cells”被环境科学与生态学领域权威知名期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院1区TOP期刊,IF=12.2)正式接收。重庆科技大学土木与水利工程学院为论文的第一单位,曾国明副教授为第一作者。
图1电化学控藻机制全景图
蓝藻水华是威胁水体生态安全和公共健康的全球性环境问题。传统控藻方法存在成本高、二次污染等局限,电化学技术因其高效环保特性成为研究热点,但其对藻细胞基因表达和代谢途径的影响机制尚不明确。该研究以典型水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为对象,通过流式细胞术、实时荧光定量PCR及非靶向代谢组学等技术,系统揭示了电化学控藻的作用机制。研究发现,电化学处理通过非均相电芬顿反应原位生成羟基自由基(·OH),引发藻细胞氧化应激,导致细胞膜脂质过氧化、光合系统基因(psaB、psbD1等)表达抑制及三羧酸循环(TCA)等关键代谢通路紊乱(图1)。该研究首次系统解析了电化学技术抑制藻类生长的分子机制及其对藻细胞代谢通路的调控作用,为全球范围内有害藻华(如蓝藻水华、赤潮)的绿色治理提供了全新解决方案。
上述研究得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金及重庆市科技局和水利局联合重点项目的大力支持。曾国明副教授带领的给排水科学与工程团队,长期致力于环境功能材料研发与水生态修复技术攻关,近年来在微藻控制、生物质催化材料等领域取得系列创新成果。团队通过多学科交叉研究,为水体污染治理与资源化利用提供了切实可行的策略与方法,为后续研究与实际应用提供了理论基础与技术支撑。
文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138318