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資源區劃所解析環境中土霉素降解途徑

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  近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所李兆君研究員帶領科研人員采用現代色譜技術,揭示了假單胞菌降解土霉素的主要途徑。研究結果對于環境中四環素類抗生素的去除等具有極其重要的理論意義和實踐應用價值。相關研究成果在線發表在《水研究(Water Research)》上。

  自1928年青霉素被發現,各類抗生素相繼問世并被廣泛應用于人類醫療與畜禽水產養殖業,而大量的抗生素也會以醫療廢物、污水、養殖廢水、糞便等進入到環境中,對環境與人類生活均帶來潛在影響。因此,抗生素環境效應及其去除技術機制,引起了全球廣泛關注。近年來,盡管初步明確了常用抗生素尤其是獸用抗生素的環境效應、微生物對抗生素的降解作用效果,但對微生物降解抗生素的途徑機制尚不清楚。

  該研究以畜禽養殖業中常用的四環素類抗生素土霉素為研究對象,研究了不同碳源、金屬離子、土霉素初始濃度、溫度、pH值條件下假單胞菌對土霉素降解的作用,以及抗性基因相對豐度隨培養時間的變化等。并采用超高液相色譜-四級桿串聯飛行時間質譜對主要的土霉素降解產物進行了定性分析,推導出土霉素在假單胞菌降解過程中存在6種不同的反應類型和7種可能的降解途徑,包括烯醇-酮轉化、羥基化、脫水、脫氨、脫甲基和脫羰基化等。同時也發現三價鐵離子能夠顯著促進假單胞菌生長,進而提高土霉素的生物降解效果,且在上述降解過程中不會導致相關抗性基因的產生。

  該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目的資助。(通訊員 查靜)

  原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135419304464?via%3Dihub

 

  

  

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