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雌激素（尤其是 17β- 雌二醇，E2）是水环境中常见的内分泌干扰物，危害生态与人体健康。研究人员分离鉴定了 Microbacterium proteolyticum ZJSU01 菌株。该菌株 4 小时内可完全降解 5mg/L 的 E2，且适应酸碱和高温环境。这为废水处理除雌激素污染物提供了新途径。
在环境问题日益严峻的当下，雌激素污染逐渐成为人们关注的焦点。雌激素，尤其是 17β- 雌二醇（E2），广泛存在于水环境和土壤中。即便浓度较低，它也能干扰人类和动物的内分泌系统。比如，E2 会过度激活雌激素受体信号，打乱下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的反馈调节，还会干扰代谢平衡、加剧炎症与免疫的相互作用等，对生态系统和人类健康构成严重威胁。
传统去除雌激素的物理和化学方法，不仅成本高昂，在低浓度条件下效率也不尽人意。因此，微生物降解成为了极具前景的方法。不过，此前发现的大多数能降解 E2 的微生物，降解速度都比较慢，这大大限制了其实际应用。
为了解决这些难题，浙江工商大学的研究人员开展了深入研究。他们致力于分离和鉴定能够高效降解 E2 的菌株，并对其降解特性、降解途径以及相关基因进行全面分析。
研究人员用到的主要关键技术方法包括：首先是菌株的分离与鉴定技术，从猪粪中分离出目标菌株；其次是采用超高效液相色谱（UHPLC）和高效液相色谱 - 四极杆飞行时间质谱（HPLC-Q-TOF-MS）技术来鉴定 E2 的降解产物；最后通过全基因组测序和转录组分析技术，确定与 E2 降解相关的基因 。
研究结果如下：
- 菌株鉴定：从猪粪中成功分离出 ZJSU01 菌株，经鉴定为 Microbacterium proteolyticum ZJSU01。它呈球形、革兰氏阳性、象牙色，与 Microbacterium proteolyticum NJ-QEDSD - 12 - C 的 16S rRNA 基因序列相似度高达 99.93% 。
- 雌激素降解特性：该菌株降解 E2 的能力超强，能在 4 小时内完全降解 10mg/L、5mg/L 和 1mg/L 的 E2，对 E1 也有一定的降解能力，但对 EE2 无降解作用。而且，在不同 E2 浓度下，它都展现出了快速的降解速率，不过降解速率会随 E2 浓度的增加而降低。在降解 E2 的过程中，会伴随 E1 的积累，且细菌生长不明显 。
- 不同条件对 E2 降解的影响：ZJSU01 菌株环境适应能力强，在 30°C - 42°C 的高温下，3 小时内可完全去除 E2；在 pH 为 5 - 11 的宽泛范围内，E2 降解效率超 97.5%；接种量在 1% - 5% 时，3 小时内可完全降解 E2；摇床转速对 E2 降解无影响；额外添加葡萄糖或醋酸钠等碳源不影响 E2 降解；以氨或硝酸盐为氮源时，菌株可完全降解 E2，但亚硝酸盐会显著抑制其降解 。
- E2 降解途径：研究鉴定出 7 种中间产物，预测出 4 种可能的降解途径，其中途径 I（4,5 - seco 途径）是主要的降解途径，在大多数 E2 降解细菌中广泛存在 。
- 基因组和转录组分析：ZJSU01 菌株基因组大小为 3,828,432bp，包含一系列功能基因。转录组分析发现，多个与 E2 降解相关的基因显著上调，其中 budC 基因上调近 170 倍，被认为是 E2 降解的关键基因 。
研究结论和讨论部分指出，Microbacterium proteolyticum ZJSU01 菌株降解 E2 的效率远超以往报道的菌株，且环境适应性强。这一发现为废水处理中去除雌激素污染物提供了新的解决方案，具有重要的实际应用价值。同时，研究还确定了该菌株降解 E2 的主要途径和关键基因，为进一步探究其降解机制奠定了基础。未来，深入研究 budC 等基因的遗传机制，以及推动该菌株在环境修复中的实际应用，将为解决环境雌激素污染问题提供更清晰的方向。
