近日，农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队揭示了农田灌溉水中微生物消减抗生素污染风险的作用机制，相关成果发表于《生物资源技术（Bioresource Technology）》。

抗生素及其耐药基因作为农田系统中的典型新污染物对耕地生产生态安全构成威胁，尤其是自然衰减缓慢的抗生素风险更高，但其协同治理方法不足。接种胞外呼吸菌并调控微生物种间电子传递是强化环境自我净化功能的重要途径，为农田灌溉水中抗生素及其耐药基因污染控制提供了新的手段。

基于生物添加耦合电子传递强化方式研究了灌溉水中抗生素风险的消减机制。研究表明，定向加速微生物胞外电子传递提升了氧氟沙星和磺胺氯哒嗪消减，降解率升高了1.61倍，降解表观速率常数增加了83%，耐药基因丰度降低了64%，有效截断了高毒性/致突变产物的积累。因修复体系的电子接收、供给及直接转移能力提升，进而有效改变了抗生素的氧还原反应途径，使其由单电子低效还原转变为双电子途径，产生具有高氧化电位的自由基；同时电子定向传递形成的生物场效应降低了抗生素降解中间体的能隙，为断开键解离能较高的碳–氟键、氮–硫键提供驱动力。相关研究成果为农田灌溉水中抗生素污染风险控制提供了支撑。

该研究获得中国农业科学院科技创新工程、国家自然科学基金、天津市自然科学基金重点项目等资助。

微生物电子定向传递消减抗生素机理图