本网讯（通讯员 裴亚欣）近日，我院酶工程团队青年教师裴亚欣在国际著名学术期刊《Journal of Hazardous Materials》在线发表了题为“Biodegradation and bioaugmentation of tetracycline by
Providencia stuartii TX2: Performance, degradation pathway, genetic background, key enzymes, and application risk assessment”的研究论文。该研究从昆虫肠道中分离出一种新型四环素（TC）降解细菌——
Providencia stuartii TX2，实现了对TC污染物的高效去除，揭示了TX2在高浓度TC压力下的存活与降解机制，并评价了其在多种环境下的生物修复应用的潜力。该研究不仅为抗生素污染环境的生物修复提供新的菌种资源，并且为抗生素的生物降解机制提供了新的见解。
TC因在环境中残留引发的不利影响而受到广泛关注。现有已分离的大多数菌株对TC的耐受性和降解效率较低，难以在高浓度TC环境（如：制药废水、抗生素菌渣、重度污染土壤等）中应用。此外，TC降解途径及相关功能酶也有待进一步阐明。本研究从昆虫肠道中分离出一株新型的高效TC降解菌，鉴定为
Providencia stuartii TX2。TX2在48 h内对初始浓度为400 mg/L TC的降解率达到72.17%（图1）。
图1
采用超高液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用鉴定到27种产物，推测了三条生物降解途径。其中，途径II和途径III是两种全新途径。结合ECOSAR软件和圆盘扩散法进一步验证了TX2生物降解降低了TC的毒性。多组学联合分析，阐明了TX2对TC耐受和降解的三种机制（图2）。
图2
最后，探究了TX2在不同环境中的生物强化效果。结果表明，TX2不仅能有效去除不同环境中的TC，并且能够降低本身ARGs丰度较高样品中总ARGs和MGEs的发生率，而不会对ARGs丰度较低的样品中的总ARGs和MGEs的丰度带来扰动（图3）。该研究为抗生素的生物降解机制提供了新的见解，并为抗生素去除的生物强化技术提供了宝贵的微生物资源。
图3
我院青年教师裴亚欣为该论文的第一作者，22级生物与医药专业硕士研究生雷澳杰为该论文的共同第一作者。杨森、陈红歌、刘亮伟、刘新育教授及康相涛院士参与了该研究工作。该研究得到国家重点研发计划（2021YFD1700904，2022YFC3401700）、中国博士后科学基金资助项目（2023M741055）、河南省重点研发与推广专项（232102320103，242102321055）和河南农业大学高层次人才专项（30501045）的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135231
编辑/裴亚欣 审核/郑文明
