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资源所解析环境中土霉素降解途径取得新成果
发布者：管理员发布时间：2019-06-03作者：赵林萍来源：科技与成果转化处点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所科研团队在环境中土霉素降解途径解析方面取得了较大突破。相关研究成果5月20日在线发表于《Water Research》上。
自1928年青霉素被发现，各类抗生素相继问世并被广泛应用于人类医疗与畜禽水产养殖业，而大量的抗生素也会以医疗废物、污水、养殖废水、粪便等进入到环境中，对环境与人类生活均带来潜在影响。因此，抗生素环境效应及其去除技术机制，引起了全球广泛关注。近年来，尽管初步明确了常用抗生素尤其是兽用抗生素的环境效应、微生物对抗生素的降解作用效果，但对微生物降解抗生素的途径机制不清楚。
本研究以畜禽养殖业中常用的四环素类抗生素土霉素为研究对象，研究了不同碳源、金属离子、土霉素初始浓度、温度、pH值条件下假单胞菌Pseudomonas T4对土霉素降解的作用，以及抗性基因相对丰度随培养时间的变化等。并采用超高液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)对主要的土霉素降解产物进行了定性分析，推导出土霉素在Pseudomonas T4降解过程中存在六种不同的反应类型和七种可能的降解途径，包括烯醇-酮转化、羟基化、脱水、脱氨、脱甲基和脱羰基化等。同时也发现Fe3+能够显著促进T4菌生长，进而提高土霉素的生物降解效果，且在上述降解过程中不会导致相关抗性基因的产生。上述结果对于环境中四环素类抗生素的去除等具有极其重要的理论意义和实践应用价值。
该研究由中国农科院农业资源与农业区划研究所李兆君研究员课题组领衔完成。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、创新工程等项目资助。
李兆君研究员课题组长期从事农业环境中的抗生素生物效应、畜禽粪便中抗生素削减方面的研究。首次建立了多种抗生素同时检测技术，实现了多种抗生素的快速检测；系统阐明了畜禽粪便和土壤中抗生素的生态环境效应；揭示了常用典型抗生素在土壤中的行为及其转化规律及其影响因素；筛选了抗生素特异降解菌，明确了其降解途径；探明了多种抗生素在畜禽粪便堆肥过程中的变化规律及影响因素，研发了畜禽粪便中多种抗生素堆肥强化削减技术，抗生素削减率可达80%以上，为畜禽粪便的安全资源化利用提供了强有力的支撑。基于上述成果，共发表论文31篇，其中SCI论文19篇，授权发明专利10项。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135419304464?via=ihub
