赛夫的无氧生物降解:转化途径,毒性评估和微生物机制
Xin Wang1, He-Ping Zhao1, Chun-Yu Lai1
1State Key Laboratory of Soil Pollution Control and Safety, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China; MOE Key Lab of Environmental Remediation and Ecosystem Health, College of Environmental and Resource Science, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China.
无氧膜生物反应器有效地在废水中转化氏 (CTX),去除超过65%的抗生素. 然而,一些转化产品存在潜在的健康风险,如毒性和基因毒性.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 环境化学环境化学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 抗生素耐药性是一个日益增长的全球性问题,制药残留物如 ceftriaxone (CTX) 污染水生环境.
- 水体中CTX的存在带来了生态风险和潜在的健康危害.
- 需要有效的废水处理策略来缓解抗生素的传播.
研究的目的:
- 使用厌氧膜生物反应器 (AnMBR) 检查 ceftriaxone (CTX) 的厌氧微生物转化.
- 在无氧条件下评估CTX的去除效率和降解途径.
- 评估CTX转化产品 (TPs) 的生态毒性和潜在健康风险,并了解微生物社区的转变.
主要方法:
- 无氧膜生物反应器 (AnMBR) 运行了128天,用于处理CTX污染的水.
- 化学分析以确定CTX去除效率并确定降解途径.
- 使用ADMETlab 3.0平台对CTX及其TP进行毒性评估.
- 超基因组分析以表征微生物社区结构,并确定参与CTX转换的功能基因.
主要成果:
- AnMBR表现出稳定的性能,超过90%的化学氧需求去除,平均CTX去除效率为65.0±15.2%.
- 拟议的降解途径包括β-乳酸环水解,C-S键裂解和脱碳氧化.
- 虽然大多数TP显示生态毒性降低,但一些中间产品呈现出增加的毒性和基因毒性风险.
- 甲基因组分析揭示了微生物群落的转变,丰富了特定的甲基因,并确定了古代和细菌MAG中的关键功能基因 (乳酸酸酶,硫酶,脱碳酶).
结论:
- 对于废水中CTX的无氧转化,AnMBR是有效的,提供了显著的去除效率.
- 该研究确定了关键的微生物参与者和参与CTX降解的功能基因,突出了多样化的微生物网络.
- 尽管去除了CTX,但与有毒转化产品相关的潜在长期风险需要持续监测和进一步研究.
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