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生物物理重点实验室在Chemosphere发表研究论文
2022-04-12 01:13  

环境中抗生素残留威胁人类健康,电活性微生物具有降解抗生素的能力。

山东省生物物理重点实验室于家峰教授带领的山东省生物信息多学科交叉研究团队成员近期研究证实外加电场可提高电微生物活性以强化氯霉素降解效能(J. Hazard. Mater., 2021,410,124977),但其去除效率仍有待提高。基于此,团队另辟蹊径,寻求导电性优良的纳米金属氧化物颗粒作为介质以提高氯霉素降解能力,研究显示氯霉素去除速率提高5倍,去除效率提高2倍。上述研究以题为“Rapid removal of chloramphenicol via the synergy of Geobacter and metal oxide nanoparticles”发表在环境领域Top期刊Chemosphere(IF 7.086)。该工作同时从转录组角度揭示了纳米金属氧化物颗粒与地杆菌联合促进氯霉素降解的分子机制。电化学分析表明金属氧化物纳米颗粒增加了电流密度。转录组分析表明金属氧化物纳米颗粒显著提高了NADH-醌氧化还原酶的表达水平。Fe3O4纳米颗粒使醇脱氢酶和c型细胞色素的表达量升高;MnO2纳米颗粒则增强了丙酮酸脱氢酶和IV型菌毛基因的转录水平。富集分析表明金属氧化物纳米颗粒增强了芳香类化合物降解途径的表达量。本研究阐明金属氧化物纳米颗粒通过提高电子转移效率增强电活性微生物对氯霉素的去除能力,为氯霉素在环境中的生物修复提供了新的强化策略。

Fe3O4和MnO2纳米颗粒强化氯霉素降解

本研究得到国家自然科学基金、山东省高等学校青年创新团队发展计划的经费资助。我校山东省生物信息多学科交叉研究团队刘健博士、于家峰教授为通讯作者。

山东省生物信息多学科交叉研究团队是我省首批青创团队,主要研究方向包括农牧业及生态相关微生物转录组、蛋白质组、宏基因组等生物组学数据挖掘及应用,疾病相关肠道菌群分析,基于纳米生物传感的微生物检测技术。

文章链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653521024152


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