自主驯化菌群大幅提升四环素降解效率

近日，农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队揭示了菌群种间电子传递促进四环素降解机制，为以微生物电化学系统降解四环素为基础的新型生态修复技术提供了理论依据。相关研究成果发表在《危险材料学报（Journal of Hazardous Materials）》上。

随着抗生素在养殖业中的广泛使用，因施用畜禽粪肥导致的抗生素污染已成为一个严峻问题。微生物电化学在高效处理抗生素污染方面有效率高、速度快、无副产物等诸多优势，系统中微生物种间电子传递是其生物降解的关键。

该研究以自主驯化的厌氧菌群为材料，探讨微生物电化学系统中加速定向电子传递对四环素降解的影响及其作用机制。结果表明，当初始四环素浓度为5 毫克/升时，强化定向电子传递可使四环素降解率达到92%，是对照组的2.7倍。佩特里单胞菌、拟杆菌、鞘氨醇杆菌等在四环素降解过程中发挥重要作用。加速定向电子传递显著提高了过氧化氢酶活性，其活性最高可达对照组的4倍。过氧化氢酶与四环素之间具有较强的亲和力，表明该酶与四环素间具有较强的相互作用，是四环素降解过程中的潜在降解酶。该研究为提高微生物处理有机污染物的效率提供了理论和技术支持。

该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。（通讯员 姚金玲）

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138302