综述：环境孕激素的生态毒性与微生物转化研究现状

这篇综述系统阐述了环境孕激素（EGs）作为新兴微污染物在各类环境介质中的赋存特征、生态毒性效应及微生物降解机制，重点解析了微生物通过羟基化、脱氢和开环反应等代谢途径转化天然/合成孕激素的关键酶系（如P450单加氧酶、Baeyer-Villiger单加氧酶）及其产生的活性中间体（如ADD/AED），为开发基于微生物组（microbiome）的生物修复技术提供了理论依据。

　　

环境孕激素（Environmental gestagens, EGs）作为一类具有内分泌干扰活性的甾体化合物，正通过人类避孕药物、畜牧养殖和造纸废水等途径持续输入生态环境。这类物质包含天然孕酮（progesterone）和合成孕激素（synthetic progestins），其环境浓度虽低至ng/L级，却能在水生生物中引发性别分化异常、卵母细胞成熟受阻等生殖毒性效应。值得注意的是，孕激素在鱼类中的生物富集系数可达342 ng/g（湿重），且其降解中间产物如雄烯二酮（4-androstene-3,17-dione）仍保留雄激素活性，形成二次污染风险。

微生物在孕激素环境归趋中扮演双重角色：既是转化媒介又是修复工具。细菌通过9,10-seco途径实现孕激素矿化，关键步骤涉及Rhodococcus等菌株产生的3β-羟基甾体脱氢酶（3β-HSD）催化的侧链裂解；真菌则倾向羟基化修饰，如Aspergillus通过Baeyer-Villiger单加氧酶将孕酮转化为睾酮内酯（testololactone）；而藻类仅能进行初步结构修饰，形成4,5-二氢炔诺酮等转化产物。宏基因组研究揭示，污水处理厂活性污泥中的放线菌门（Actinobacteria）与变形菌门（Proteobacteria）在孕激素降解中占据优势，其基因簇包含Δ¹-脱氢酶等关键催化元件。

在生态毒理层面，合成孕激素（如左炔诺孕酮levonorgestrel）的干扰效应比天然孕酮强数十倍。10 ng/L剂量即可导致西部食蚊鱼（Gambusia affinis）雄性化特征发育，而孕酮代谢物5α-二氢孕酮（5α-DHP）能通过下丘脑-垂体-性腺轴（HPG axis）调控斑马鱼昼夜节律基因表达。更值得关注的是，孕激素与雌激素（如17α-乙炔雌二醇EE2）的复合暴露会产生协同效应，使小鼠子代出现类ADHD神经行为异常。

当前研究存在三大瓶颈：1）传统分析方法对pg/L级孕激素及其代谢物检测灵敏度不足；2）微生物降解网络解析不完整，约40%的转化产物未被鉴定；3）厌氧降解机制研究薄弱。未来应整合多组学技术和人工智能模型，开发兼具高降解效率（如Caenibius tardaugens的PDC基因簇）与低毒性产物生成的定制菌群，这对实现环境孕激素的精准治理具有重要科学意义。