近日，EON体育4平台、微生物代謝全國重點實驗室周寧一教授團隊，揭示了典型藥物汙染物撲熱息痛（對乙酰氨基酚，APAP）在汙水處理廠中微生物作用下的環境降解機製。相關研究論文“The universal accumulation of p-aminophenol during the microbial degradation of analgesic and antipyretic acetaminophen in WWTPs: a novel metagenomic perspective”發表於《Microbiome》，EON体育4平台博士後殷超凡與博士生潘飄飄為論文同等貢獻第一作者，EON体育4平台周寧一教授與許楹副研究員為論文通訊作者。

​圖1 APAP（紅色）與PAP（藍色）濃度分布（左）及降解基因豐度對比（右）🦻，顯示初始酶（紅色）與下遊酶（藍色）的失衡。

以對乙酰氨基酚為代表的典型藥物汙染物大量進入環境，與環境微生物發生著廣泛且深入的響應及互作👨‍🎨。盡管對乙酰氨基酚在實驗室單菌水平的降解機製已有報道，然而，真實環境中微生物及其降解基因驅動下的對乙酰氨基酚的轉化機製及環境命運尚未得到解析。汙水處理廠是這類藥物的重要檢出場所，本研究對全國20個汙水處理廠樣品進行檢測發現𓀛，對乙酰氨基酚檢出濃度（0.06-29.20 nM）顯著低於其毒性中間代謝產物對氨基酚（PAP）的濃度（23.93-108.68 nM），預示著汙水處理廠中APAP代謝瓶頸的存在（圖1左）。宏基因組分析顯示，下遊代謝酶豐度顯著低於初始降解酶（酰胺酶）的豐度（圖1右）⛅️，這極可能是導致PAP在環境中積累的重要原因。

本研究進一步從汙水樣本中分離出紅球菌屬菌株NyZ502（圖2左上），並從中鑒定出新型酰胺酶ApaA👮，進一步對該酶的生化功能進行了鑒定（圖2左下）🏌🏻‍♀️。通過生物信息學分析表明該酶為汙水處理廠中高豐度的典型代表（圖2右）🤠，可能負責著汙水處理廠中對乙酰氨基酚的轉化。

​​​圖2 APAP降解菌株/降解酶鑒定與其降解酶分布特征分析

研究結果指出👩🏿‍✈️，通過工程菌群協同表達ApaA與下遊降解酶👨‍🦽‍➡️，可突破汙水處理中PAP積累瓶頸🎂👩‍👧‍👧。本文得到了國家重點研發計劃（2024YFA0919000）和國家自然科學基金青年基金（C類）（32400079）的支持🤹🏻。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1186/s40168-025-02065-2

Video Abstract：

https://www.researchsquare.com/article/rs-6198527/latest