红霉素对多环芳烃降解菌的毒性及降解性能的影响研究.pdf

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1、红霉素对多环芳烃降解菌的毒性及降解性能的影响研究贾慧邵磊(联邦制药(内蒙古)有限公司，内蒙古巴彦淖尔015000)摘要：在当今医疗诊治中，随着抗生素使用的不断增加，对环境微生态造成了较大的影响，抗生素在对污染物降解菌具有较大的环境风险，它通过吸附转移，对水生陆生动植物以及人体均会造成较为明显的毒理反应，已有越来越多的学者关注到多环芳烃降解菌的降解性能，不断致力于抗生素与环境的关系，平衡微生态环境，降低药理毒性对人类及自然造成的危害。关键词：红霉素；多环芳烃降解茵；降解性能；影响多环芳烃(polycycl

2、icaromatichydrocarbons，PAHs)属于一类有机污染物，在环境中较为常见，例如石油或煤炭等燃料的不完全燃烧，此类物质较难在水中降解，一般通过大气或降雨流入土壤中，对地表水体以及土壤均造成了污染，对人类的生命健康存在较大的威胁。对PAHs所产生的污染问题已有不少学者提出采用微生物处理的解决办法，该处理措施具有较低的费用，且效果优越，属于高效且二次污染性小的生物修复技术。有研究提出，红霉素对多环芳烃降解菌具有较好的降解效果，特做出如下分析。1红霉素的作用机制红霉素属于大环内酯类抗生素，是

3、一类常见的广谱抑菌剂，具有与青霉素相近的抗菌谱，且抗菌效果明显，耐药性低，药物毒副作用更低，因而在临床具有较广的使用率。红霉素一般对微生物的核糖体具有抑制作用，核糖体关系到细胞内蛋白质的合成及表达，一旦其表达过程受到破坏，则微生物细胞就会逐渐死亡，达到降解微生物细胞毒性的作用。一般而言，红霉素对核糖体的抑制过程表现在以下两个方面：①对细菌细胞核糖体的50S大亚基形成过程有一定的阻碍及抑制作用，在红霉素环境下，50S亚单位会通过结合红霉素而致使其组装过程停止，未能完成表达过程的50S大亚基较易被核糖核酸酶

4、分解，达到降解毒性的作用；②对核糖体的翻译过程具有一定的抑制作用，通过对蛋白质的合成过程造成阻碍，或对核糖体上肽酰tRNA的传位过程造成阻碍而达到降解的作用。2多环芳烃生物降解菌概述2．1多环芳烃生物降解菌目前，已有不少学者提出多环芳烃的生物降解修复技术，其思路主要是通过在污染土壤中添加天然降解菌株，通过矿化以及分解的作用为人类以及自然创造更加有利的条件。目前，已有不少科研人员通过实验得到了降解性能较好的菌株。有学者已通过实验发现假单胞菌N7对芳烃底物种类具有较好的降解作用。也有学者通过在PAHs中分离

5、假单胞菌X20，实现了高效降解的过程，对40ms／L的菲可达到66．6％的降解率。2．2微生物降解多环芳烃的作用机理对于PAHs的生物降解菌，不同的微生物可达到较大差异的降解机理，以往学者较多的将研究放在对萘、菲等低苯环数的代谢途径中，而对于四环以上的代谢途径却研究甚少。大量研究表明，越简单的PAHs化学结构，则具有越快的生物降解速度，其中越少的苯环数量，则会促使降解速度越快。例如，在对菲微生降解菌的代谢研究中，其代谢路径虽然因微生物的种类而呈现出一定的多样性，然而其降解路径主要从两个方面进行分析，其一

6、：即邻苯二甲酸途径；其二，则为水杨酸提劲。在这两种降解途径中，前六步的催化反应相同，最终会转化为二氧化碳和水，如图1所示。霉，碧i一_夥OH飞z留一。扩ⅫW2≤，≥：≯笺!b》；X⋯。s吨4≤：≥：y”·—￡g了～。Z蔷⋯03—1”!⋯⋯—1o墨天旺了唑～⋯-一¨’O¨≮j：：图1菲生物降解途径3红霉素对多环芳烃生物降解菌降解性能的影响因素PAHs降解菌的降解性能容易受到多种因素的影响，例如PAHs的浓度、微生物的种类、环境中的温度、湿度、PH值等。通常而言，PAHs具有越高的分子量时，则会具有更大的毒

7、性，被生物利用的机会较低，因而容易在环境中暴露过长时间。而小分子量的PAHs则较易被环境中的微生物利用。由于环境中的可变因素较多，多环芳烃类物质的降解速率往往与实验室结果有一定的差异，导致部分多环芳烃类物质在环境中保留过长的时间，通过总结其主要原因为：①具有较低的溶解度，因而被生物利用率较低；②底物的竞争性较高；③其他多环芳烃类或降解产物存在的毒性作用；④过低的多环芳烃浓度，不利于降解酶的产生。为了提高多环芳烃生物降解效率，可对其添加表面活性剂、将细胞表面的性质改变，或采用固定化等措施，达到降解的作用，

8、然而采用表面活性剂会造成二次污染，也容易引起一系列的污染作用。然而通过研究发现，采用红霉素等抗生素对多环芳烃生物的降解作用较差，在25舭的红霉素浓度下，菲的降解率在48h内低于10％，多环芳烃生物降解菌降解性能与红霉素的浓度有关，有学者提出CPl3对其具有较强的耐药性，在高浓度的红霉素浓度下，其对芘的降解效果依旧不容乐观。参考文献：[1】卢静，侯彬，郭楚玲等．多环芳烃降解菌的细胞融合及降解性能研究[J】．农业环境科学学报，2015，(6)：