近日,研究室在水产养殖环境微生物降解抗生素(磺胺甲恶唑)机制与应用方面取得新进展,相关研究成果以“Biotransformation of sulfamethoxazole by a novel strain, Nitratireductor sp. GZWM139: Characterized performance, metabolic mechanism and application potential”为题发表在环境科学与生态学领域顶级期刊Journal of Hazardous Materials(中科院1区Top期刊,IF=14.224)上。
中国是世界第一水产养殖大国,水产养殖业已成为国民经济的重要组成部分,为国家粮食安全提供了重要保障。目前水产养殖病害频发,为提高水产养殖产量,抗生素被广泛用于水产养殖病害防治中,由于抗生素的残留等问题,造成水产品安全潜在风险。磺胺甲恶唑作为广泛使用的抗生素之一,在水产养殖环境中的残留量、检出率不断增加,通过食物链严重威胁着人类健康。
微生物降解法是目前最具潜力的抗生素消除技术。然而,目前已获得的能够适应水产养殖环境的降解磺胺甲恶唑菌株非常稀缺,且其降解机理尚不明晰。基于以上问题,本论文从对虾池塘养殖环境中分离得到一株高效磺胺甲恶唑降解菌株(Nitratireductor sp. GZWM139),该菌株对于不同环境因子(温度、盐度、pH、溶解氧)具有良好的适应性,并从降解方式、降解途径、细胞响应、基因解析四个方面阐明了该菌株对磺胺甲恶唑的降解机制,同时该菌株还具有高效的脱氮效能;应用实验表明该菌株对水产养殖尾水和生活污水中的磺胺甲恶唑、氮化合物具有良好的去除效果。该研究首次报道了硝酸盐还原菌属(Nitratireductor)的抗生素降解能力,不仅为磺胺甲恶唑消除提供了一株具有广泛应用前景的候选菌株,也为磺胺甲恶唑微生物降解机理提供了全面认知。
该成果由中国海洋大学环境生理学研究室潘鲁青教授课题组完成,研究室博士研究生张梦宇为论文第一作者,潘鲁青教授为通讯作者,中国海洋大学和碧沃丰(广东)生物科技有限公司合作完成了相关研究。研究工作得到广东省重点领域研发计划项目(2020B0202010009)和碧沃丰生物科技(广东)股份有限公司委托项目的资助。
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