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    自1928年青霉素被发现以来,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,大量的抗生素以医疗废物、污水、养殖废水、粪便等形式进入环境中,对环境与人类生活均带来潜在危害,抗生素的环境效应及其去除技术机制,也引起了全球广泛关注。近年来,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已经初步明确,但对微生物降解抗生素的途径机制尚不清楚。
  在“十三五”國家重點研發計劃“畜禽重大疫病防控與高效安全養殖綜合技術研發”重點專項的支持下,“畜禽養殖廢棄物生物降解與資源轉化調控機制”項目團隊在環境中土黴素降解途徑研究上獲得了新發現。中國農科院農業資源與農業區劃研究所李兆君研究員課題組以畜禽養殖業中常用的四環素類抗生素土黴素爲研究對象,研究了不同碳源、金屬離子、土黴素初始濃度、溫度、pH值條件下假單胞菌Pseudomonas T4對土黴素降解的作用,以及抗性基因相對豐度隨培養時間的變化等。研究采用超高液相色譜-四級杆串聯飛行時間質譜對主要的土黴素降解産物進行了定性分析,推導出土黴素在Pseudomonas T4降解過程中存在六種不同的反應類型和七種可能的降解途徑,包括烯醇-酮轉化、羟基化、脫水、脫氨、脫甲基和脫羰基化等。同時也發現三價鐵離子(Fe3+)能夠顯著促進T4菌生長,進而提高土黴素的生物降解效果,且在上述降解過程中不會導致相關抗性基因的産生。該研究對于環境中四環素類抗生素的去除等具有重要理論意義和實踐應用價值,相關成果發表在國際環境科學權威期刊《Water Research》雜志上。 

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