我校在“微生物降解四环素机理”研究领域有新进展

　　（地大之声通讯员王小龙 张妍）近日，我校环境学院鲍建国教授团队通过基因组学、蛋白质组学等方法，系统地研究了不同营养条件影响嗜麦芽寡养单胞菌共代谢降解四环素的机制。为人们认知抗生素在环境中的命运、评估抗生素对环境中微生物群落的影响以及抗生素耐药性的出现等问题提供了重要的理论基础。相关成果发表在国际著名期刊《环境科学与技术》。该成果是该团队2016年发表在《危险材料杂志》上成果的补充。

　　四环素是由放线菌产生的一类广谱抗生素，它通过与细菌核糖体结合阻止细菌的蛋白质合成，从而起到抗菌效果。四环素主要通过人畜排泄物进入广大环境中，微生物降解是影响其在自然界中命运的重要途径，而目前的研究报道主要集中在真菌对四环素的作用机制上，对于细菌转化四环素的过程所知甚少。此外，环境中存在的有机营养化合物会极大地影响细菌对污染的代谢过程，包括抗生素转化的能力，而这种影响机制目前尚不清楚。因此，该团队针对目前的研究问题，揭示不同营养影响细菌转化四环素的机制。

　　该团队成员冷一非博士，通过前期大量的实验分离筛选到一株能共代谢降解四环素的细菌嗜麦芽寡养单胞菌DT1。通过研究环境中常见营养物对DT1共代谢四环素的影响，发现有机酸（柠檬酸）较葡萄糖更能促进该菌对四环素的转化。结合基因组学和定量蛋白质组学分析展现了DT1转化四环素的分子机制：外排泵系统可将部分四环素转运至细胞外，降低其对细胞的毒性；核糖体保护蛋白的大量表达能阻止四环素同核糖体的结合，从而使细胞蛋白质翻译正常进行；超氧化物歧化酶和过氧化物酶的联合作用，修饰四环素分子，使其失去抑菌效力。

　　针对不同营养条件的比较表明，超氧化物歧化酶为四环素的生物转的限速酶。DT1在代谢有机酸（柠檬酸）较代谢葡萄糖过程中诱导表达更多的超氧化物歧化酶，从而促进了过氧化物酶对四环素分子的修饰。该项研究结果有助于在分子水平了解嗜麦芽寡养单胞菌DT1对四环素的转化机制，并揭示了不同营养条件如何影响四环素的微生物转化，为四环素污染的修复提供理论基础。

　　该项研究成果主要受国家自然基金等资助。论文第一作者为环境学院2013级博士生冷一非，他是我校与美国内布拉斯加大学林肯分校联合培养博士生。