20 08 年中国微生物学会学术年会
PP C Ps 类药物卡马西平降解菌株的筛选及降解特性研究
崔长征 胡洪营* 于亚琦 郭长城 于菌
清华大学环境科学 与工程系环境生物研 究所 北京 1 0 0 0 8 4
近年来随着分析检测方法的不断改进 , 国内外研究者在地表水 、 污水处理厂的出水 ,
甚至饮用水中都能检出药物和个人
品 (Ph~ ac eu tic al s a n d Pe rs on al c are p r o d u ct s,
PPC Ps ) 类污染物 。 该类污染物中的药物活性化合物包括药物和它的活性代谢产物 , 由于对
水环境安全或人类健康有潜在的影响 , 针对 PPC Ps 类污染物的快速检测及其在环境中的迁
移规律 , 尤其对其毒性评价和高效去除的研究日益成为目前关注的热点 。
我国由于人 口基数大 , 人 口密度大 , 每年都会消耗大量的药品和化妆品 , 而且随着畜
牧养殖业的迅速发展 , 兽用药物的使用量也在逐年增长 , 目前我国还是仅次于美国的世界
原料药第二生产大国 , 能够生产的原料药有 14 0 0 多种 , 年生产能力达 80 万吨左右 。 从以
上对 PPC Ps 的生产和使用情况的分析 , 我国环境中 PPCPs 的污染不容忽视 , 然而 国内关于
PPC Ps 研究的相关报道还较少 。
在常见的 PP CPs 化合物中 , 抗生素 、 消炎药 、 抗癫痈药物在各类环境介质中的检出
频率较高 。 其中 , 抗癫痈药卡马西平(C arb am az eP ine , C B z) 由于药效显著 , 常作为治疗癫
痈病和神经痛的首选药物 , 然而卡马西平是持久性的化合物 , 目前传统的污水处理方法 (如
吸附 、 活性污泥 、 生物膜 、 厌氧等方法 ) 不能够有效去除 , 使其被频繁检出 、 且检出浓度
相对较高 , 是目前最受关注的 PPCPs 类污染物之一 。 有研究者将其作为人为影响水环境
的一种指示化合物 , 来评价 PPCPs 的污染状况 。
生物降解是一切有机污染物最重要 、 最基本的环境行为之一 , 同时也对污染物在环境
介质中的迁移 、 生态毒性评价以及有效的治理和修复具有重要意义 。 研究者从苏州某制药
厂的污水处理系统中 , 富集 、 筛选出一株能够以卡马西平为唯一碳源 、 氮源快速生长的菌
株 H丫7 , 该菌株为革兰氏染色阴性 、 球菌 , 通过 Bi of og G N 生理生化鉴定和 16 Sr R N A 、舒rB
基因全序列分析 , H Y- 7 菌株与 A c in eto b ac te ; 属菌株的同源性最高 , 分别为 97 %和 82 %
(Ge nB an k 序列号分别为 E U 5 8 0 7 3 7 和 E U 6 8 195 1 ) , 有可能为 A c in et ob ac ter 属的新种 , 暂
命名为A c in e to ba c te r sp H Y- 7 。
Ac in
e to ba
c
ter
spp 在自然环境中广泛存在 , 能从水 、 土壤 、 甚至生物体内分离到该属 的
菌株 。 它们能够利用多种碳源 , 在相对简单的培养基中生长 。 一些 Acin eto ba c te ; 的菌株 ,
不仅能够降解联苯 、 氯苯 、 原油等有机污染物 , 而且具有去除磷和重金属的能力 , 使该属
的菌株在生物修复中日益受到研究者的广泛关注 。
菌株 HY- 7 在 pH = 6 , 温度 25 一30 ℃下 , 以卡马西平为唯一碳源 、 氮源 , 经 Hr L C 分析 ,
在 10 天内能将浓度为 20 m g L 一 , 的卡马西平去除 50 % 。 研究还发现 , 添加微量的碳源 (如
乙醇等 ) 或氮源 (N场C l) 能够促进菌株 H Y- 7 对卡马西平的降解 。 目前国内外还没有纯培
养微生物降解典型药物卡马西平的相关报道 。 筛选的 H Y- 7 菌株 , 为进一步研究 PPCPs 类典
型污染物卡马西平的降解机理提供了 良好的研究材料 , 奠定了坚实的基础 。
崔长征 , 清华大学环境科学与工程系博士后 , 主要研究方向为利用微生物降解水中或
土壤中持久性有机污染物的降解机理及应用研究 ; 水中 PP CP s 类污染物的有效去除研究 ;
20 08 年中国微生物学会学术年会
微生物燃料电池的研究 。 近年来发表的论文有 :
1
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2
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