當(dāng)畜禽糞肥中的四環(huán)素污染成為農(nóng)田生態(tài)潛在隱患,,一群經(jīng)過定向馴化的微生物菌群正成為破解難題的“生態(tài)衛(wèi)士”。
記者2日獲悉,,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所農(nóng)田有機(jī)污染生物消減創(chuàng)新團(tuán)隊的最新研究發(fā)現(xiàn),通過強(qiáng)化菌群種間電子傳遞,,可將四環(huán)素降解效率提升至92%,,為抗生素污染的綠色修復(fù)提供了新技術(shù)路徑。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際期刊《危險材料學(xué)報》,。
在我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?;l(fā)展背景下,四環(huán)素類抗生素因抗菌譜廣,、成本低廉被廣泛使用,。然而,當(dāng)含有抗生素的畜禽糞肥施入農(nóng)田,,殘留的四環(huán)素不僅會抑制土壤微生物活性,,還可能通過食物鏈富集威脅生態(tài)安全與人體健康?!皞鹘y(tǒng)處理方法面臨效率低,、成本高、易產(chǎn)生二次污染等難題,,而微生物電化學(xué)技術(shù)因高效,、綠色的特性,成為國際前沿研究方向,?!眻F(tuán)隊首席科學(xué)家、研究員李曉晶說,,“如何強(qiáng)化系統(tǒng)中微生物的協(xié)同作用,,一直是制約技術(shù)落地的關(guān)鍵瓶頸?!?/p>
為攻克這一難題,,團(tuán)隊以從污染農(nóng)田中篩選的厭氧菌群為材料,歷經(jīng)180天定向馴化,,構(gòu)建了具有高效電子傳遞能力的微生物群落,。實(shí)驗(yàn)表明,在初始四環(huán)素濃度5毫克/升的條件下,,強(qiáng)化定向電子傳遞的微生物電化學(xué)系統(tǒng)可使四環(huán)素降解率達(dá)到92%,,較未優(yōu)化的對照組提升2.7倍。
“這相當(dāng)于給菌群搭建了一條‘電子高速公路’,?!闭撐耐ㄓ嵶髡?、團(tuán)隊副研究員葉會科解釋,經(jīng)定向馴化后,,佩特里單胞菌,、擬桿菌、鞘氨醇桿菌等優(yōu)勢菌種形成了緊密的電子傳遞網(wǎng)絡(luò),。其中,,過氧化氫酶活性被顯著激活,最高達(dá)對照組的4倍,,這種酶與四環(huán)素分子具有極強(qiáng)的親和力,能像“剪刀”一樣精準(zhǔn)切斷四環(huán)素的分子結(jié)構(gòu),,加速其分解,。 (記者馬愛平)
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