Fe3+ enhanced degradation of oxytetracycline in water by pseudomonas

WeiningQi，JianLong，ChangqingFeng，YaoFeng，DengmiaoCheng，YuanwangLiu，JianmingXue，ZhaojunLi

期刊：Water Research IF:11.236

发表时间：2019年9月

作者单位：贵州师范大学 山西师范大学 中国农业科学院 南京林业大学

亮点

•筛选出一株能快速降解土霉素（OTC）的细菌（假单胞菌）。

•Fe3+在假单胞菌降解OTC中起关键作用。

•提出了OTC可能的降解途径和降解产物。

•在OTC降解过程中，没有常见的四环素抗性基因被诱导。

文章摘要

抗生素的应用和命运与人类健康和生态平衡密切相关，已逐渐引起全球的广泛关注。长期的抗生素残留很容易在环境中诱发抗生素耐药性和抗生素耐药性基因（ARG）。尽管许多研究已经在实验室或受控条件下研究了土霉素（OTC）生物合成或降解的代谢途径及其影响因素，但对环境中OTC降解途径和影响因素的了解仍然很差。在本研究中，研究了假单胞菌（T4）在OTC生物降解中的作用，包括不同的碳源、金属离子、底物浓度、温度和pH值，以及OTC ARG相对丰度的时间变化。研究发现，作为唯一的碳源，T4可以降解OTC。与Cu2+相比，Fe3+的加入可以显著促进T4的生长，然后将OTC降解率提高到65.3%。OTC初始浓度、温度和pH值对OTC降解有显著影响。初始OTC浓度为50 镁 L−1.在Fe3+存在下，T4对OTC的降解率可达81.0%，在40 摄氏度和pH = 7.在本研究中，在T4的OTC降解过程中未发现常见的四环素精氨酸。通过超高清精确质量四极杆飞行时间串联质谱（QTOF/MS）鉴定了八种主要的假定OTC降解副产物。提出了六种不同的反应类型和七种可能的降解途径，包括烯醇酮转化、羟基化、脱水、脱氨、脱甲基和脱羰。在最佳条件下，T4对池塘水、鱼类废水和工业废水的OTC降解率分别可达88.2%、91.6%和92.0%。这些结果表明，在Fe3+存在的情况下，T4对水环境中OTC的生物降解有很高的效果，而不会导致ARG的出现。这对本研究提出的技术从水生环境中去除OTC具有重要意义。

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