[学术天地]广东海洋大学马驿，赵一宁等：海洋源β-内酰胺类抗生素降解菌的分离鉴定及全基因组测序分析

文章摘要

【目的】分离并筛选海洋源β-内酰胺类抗生素降解细菌，分析其降解活性和全基因组，为修复环境中β-内酰胺类抗生素污染提供新的思路。 

【方法】采集湛江地区的海水，使用含有青霉素钾、阿莫西林、头孢曲松钠的选择培养基分离和筛选海水中的细菌，通过快速生物降解试验测定分离菌的降解率，对具有降解活性的菌株进行分子生物学鉴定并绘制时间-降解曲线，选择在120 h内降解超过90%抗生素的降解菌，分析其在更高初始抗生素浓度下的降解效果，筛选降解效果最好的1株细菌进行全基因组测序分析。 

【结果】从湛江地区的海水中筛选出18株β-内酰胺类抗生素耐药菌，其中5株细菌能快速降解β-内酰胺类抗生素。菌株DA02和DA03能在120 h内降解99.12%和91.21%初始浓度为100 mg/L的头孢曲松钠，且DA02能快速降解初始浓度为300 mg/L的头孢曲松钠。16S rRNA基因序列比对分析结果显示，菌株DA02为嗜麦芽窄食单胞菌。全基因组测序鉴定菌株DA02基因组大小为4 786 356 bp，GC含量为66.58%，共预测到4 253个编码基因，73个tRNAs和7个rRNAs，发现多个编码β-内酰胺酶的基因，包括L1_BLA、LRA-18、NmcR、PSV-1、SRT-1，且该菌含有多种抗生素耐药基因，如AAC（6'）、APH（3'）、cmlv和arr-2，以及丰富的碳水化合物代谢途径基因，参与碳代谢、硫代谢和氮代谢的基因分别有91、12和13个。 

【结论】海水中存在高效的β-内酰胺类抗生素降解菌，本研究全基因组分析揭示了头孢曲松钠降解菌DA02的可能降解机制和生物修复潜力，为修复环境中β-内酰胺类抗生素污染提供了潜在的有效方法。