近日，生态与环境学院水生态环境团队万锐教授课题组青年教师李想博士为第一作者在环境科学顶刊《Environmental Science & Technology》上发表题为“Exposure to Environmentally Relevant Concentrations of Antibiotics Increases N2O Emissions and Delays Nitrate Removal: New Insights into Bacteriostatic Antibiotics at the Cellular Level”的研究论文。学院教师叶良涛博士为通讯作者，硕士研究生韩孟圆、青年教师沈舒婷和万锐教授为论文的共同作者，安徽师范大学为论文唯一署名单位。

抗生素在环境中的检出越来越多，威胁着微生物介导的氮循环。然而，亚抑制浓度的核糖体靶向抗生素影响反硝化作用和氧化亚氮（N2O）排放的细胞机制尚不清楚。研究团队以模式反硝化菌——Paracoccus denitrificans为对象，系统评估了环境相关浓度核糖体靶向抗生素四环素（TC）对脱氮过程与细胞生理的影响。结果表明，TC在不显著引起细胞死亡的情况下延缓了硝态氮的去除，显著增加了N2O的排放。酶活性测定发现TC对反硝化酶的抑制是普遍和非特异性的，而细胞生理和转录组学分析发现碳代谢和电子传递受到干扰。综合证据表明，TC通过抑制蛋白质合成和葡萄糖利用，并损害电子传递，导致细胞内氧化还原失衡和活性氧（ROS）积累。而抗生素作用下细胞内源产生的ROS通过优先抑制N2O还原酶活性，导致了N2O的积累。

该研究从细胞水平系统揭示了“抗生素—微生物—温室气体”之间的内在联系，为理解抗生素污染如何通过非致死途径影响微生物功能和温室气体排放提供了新视角，提示了在环境风险评估和N2O排放模型中考虑亚致死和非致死抗生素剂量影响的必要性。研究结论对人工和自然系统中抗生素影响下的氮循环调控和N2O减排具有重要参考价值。

研究获得国家自然科学基金、污染控制与资源化国家重点实验室、安徽省高校自然科学重点项目、皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心和安徽省高峰学科的支持。

     原文链接： https://doi.org/10.1021/acs.est.5c09865