本站讯近日，中国海洋大学海洋生命学院环境健康与生态工程实验室汝少国教授团队在Water Research上发表题为“Unraveling the key driving factors involved in cometabolism enhanced aerobic degradation of tetracycline in wastewater”（共代谢提高废水中四环素好氧降解的关键驱动因子解析）的研究论文。
环境抗生素污染是严重威胁全球环境安全和公共健康的主要问题之一，现阶段并未有高效的修复技术。微藻在治理抗生素废水方面表现出了巨大潜力，然而相对较长的水力停留时间（HRT）是其实际应用的瓶颈问题。共代谢能够驱动微生物在利用易降解有机质的同时降解难降解抗生素等，是缩短HRT的理想方法。本研究证明微量共代谢底物不仅去除了100%的四环素，并且缩短40%以上的降解时间。结合微藻降解抗生素的中间代谢产物和基因、降解酶的变化规律，发现共代谢底物提高了微藻胞内CYP97CA、转移酶、裂解酶、还原酶、氧化酶、异构酶等编码基因的表达，从而诱导了四环素的羟基化、脱羧基、去氨基、键位断裂和环裂解；同时共代谢底物上调了微藻胞内线性电子传递链通路，电子传递效率的增加有利于降解酶对抗生素的生物氧化还原效率。本文首次提出了共代谢是通过耦合降解酶合成和电子传递效率，提供更多的能量以及催化因子来促进微藻对抗生素的降解，共代谢底物的添加可以将抗生素的总浓度从495.54 ng L-1降至221.80 ng L-1。本文研究结果不仅表明共代谢在提高微生物降解抗生素的工程可行性方面的应用潜力，而且为解析好氧生物降解中共代谢“黑匣子”提供了独特的见解。
博士生齐心为该论文的第一作者，熊久强副教授和汝少国教授为该论文的通讯作者。
图1 共代谢底物强化微藻降解抗生素的潜在机制示意图
通讯员：齐心
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119285
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