近日，我校獸醫(yī)學(xué)院、國家獸醫(yī)微生物耐藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室和廣東省獸藥研制與安全評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉雅紅教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境工程學(xué)領(lǐng)域一區(qū)Top期刊Chemical Engineering Journal（IF=16.744）在線發(fā)表了題為“An antibiotic-destructase-activated Fenton-like catalyst for synergistic removal of tetracycline residues from aquatic environment”（https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141576）的研究長文。該研究基于前期團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的四環(huán)素類抗生素降解酶TET（X4），設(shè)計(jì)并合成了一種由銅基有機(jī)金屬框架（MOF）負(fù)載的復(fù)合催化體系TM，并深入研究了TM中四環(huán)素類抗生素降解酶TET（X）通過催化四環(huán)素單加氧反應(yīng)滅活四環(huán)素同時(shí)產(chǎn)生雙氧水進(jìn)一步激活MOF通過類芬頓反應(yīng)產(chǎn)生活性氧增加四環(huán)素的降解效率的協(xié)同機(jī)制。這是該團(tuán)隊(duì)自2019年在Nature Microbiology發(fā)現(xiàn)TET（X4）以來，持續(xù)在該領(lǐng)域發(fā)表多篇高水平論文后（Nature Communications，2020; Genome Medicine, 2020; Science of the Total Environment, 2021,2022）的又一重要研究成果。
四環(huán)素類抗生素被廣泛應(yīng)用于臨床診療與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，是所有抗生素種類中生產(chǎn)與消耗量最大的抗生素之一，其殘留對(duì)生態(tài)安全與公共衛(wèi)生體系會(huì)造成極大威脅，因此開發(fā)綠色高效的四環(huán)素殘留凈化技術(shù)具有重大的研究價(jià)值與應(yīng)用前景。本研究首先針對(duì)團(tuán)隊(duì)前期研究中發(fā)現(xiàn)的新型四環(huán)素類抗生素降解酶TET(X)進(jìn)行功能表征，發(fā)現(xiàn)其作為一種黃素單加氧酶能夠在催化單加氧反應(yīng)的同時(shí)通過分解FAD-OOH產(chǎn)生雙氧水，基于這一特性，將其負(fù)載于一種銅基MOF，能夠特異性地響應(yīng)TET(X)產(chǎn)生的雙氧水通過類芬頓催化產(chǎn)生活性氧協(xié)同TET(X)降解四環(huán)素。進(jìn)一步的研究表征了新型復(fù)合催化體系TM響應(yīng)四環(huán)素生成超氧根離子與羥基自由基等活性氧分子的水平，并研究了其在包括湖水、養(yǎng)殖廢水、尿液及制藥廢水等環(huán)境水體中的四環(huán)素原位降解性能。使用響應(yīng)面分析法發(fā)現(xiàn)了環(huán)境pH與環(huán)境溫度對(duì)TM介導(dǎo)的四環(huán)素降解具有顯著影響。這可能由于TET(X)介導(dǎo)的單加氧反應(yīng)是啟動(dòng)TM級(jí)聯(lián)催化的關(guān)鍵步驟，而作為一種酶，TET(X)的活性可能在一定程度上受到環(huán)境pH與溫度的影響。最后研究還通過高分辨QTOF技術(shù)分析了TM降解四環(huán)素的中間產(chǎn)物，并據(jù)此推斷了四條可能的降解路徑。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院博士后任昊和深圳灣實(shí)驗(yàn)室潘遠(yuǎn)偉博士為該研究論文的共同第一作者，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院孫堅(jiān)教授和廣東工業(yè)大學(xué)安太成教授為本論文的共同通訊作者。相關(guān)研究獲得了“廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：2020B0301030007）、 “創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：32121004）、 “廣東省珠江人才計(jì)劃本土創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：2019BT02N054）和“廣東嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目” （項(xiàng)目編號(hào)：NT2021006）等的資助。
文圖/獸醫(yī)學(xué)院
