生物滤池反应器去除17α-甲基睾酮及其雄激素活性的研究：对尼罗罗非鱼养殖业环境污染的防控启示

本研究创新性地采用生物滤池反应器（biofilter reactors）处理含17α-甲基睾酮（MT）的水产养殖废水，证实生物膜可高效去除43.5±1.6%的MT（40 μg/L环境浓度），添加鱼饲料或碳源培养基（CFMM）后去除率提升至98.9±0.5%。通过酵母报告基因检测发现雄激素活性降低83.7±6.7%，16S rRNA测序揭示Achromobacter等菌属构成的微生物群落协同降解机制，为水产养殖内分泌干扰物防控提供了关键技术方案。

　　

Highlight

生物滤池反应器对MT及其雄激素活性的去除效果显著。与无生物膜的对照组相比（8.8±2.7%），生物膜反应器对MT的去除效率达47.0±0.8%，证实生物膜在污染物降解中的核心作用。当处理含环境浓度MT（40 μg/L）的合成淡水时，生物膜反应器实现43.5±1.6%的去除率。有趣的是，添加鱼饲料、无碳基础培养基（CFMM）或CFMM+葡萄糖后，MT去除率分别跃升至98.9±0.5%、84.5±3.3%和89.5±4.6%——这就像给微生物"加餐"后它们工作效率暴增！

Removal of MT by the biofilter reactors spiked with MT

向生物滤池反应器投加MT的实验显示：对照组（无生物膜）出水MT质量达2.7±0.8 mg，而生物膜反应器仅残留1.4±0.4 mg。通过质量平衡计算发现，约54%的MT可能被生物转化或吸附在生物膜上。酵母报告基因检测证实，添加鱼饲料和CFMM+葡萄糖的实验组，雄激素活性分别降低83.7±6.7%和84.1±5.8%——相当于成功"缴械"了这些激素分子的破坏力。

微生物群落分析

16S rRNA基因测序揭示了生物膜中蕴藏的"降解特工队"：Achromobacter、Cupriavidus、Gordonia、Rhodococcus等菌属，它们多数具有类固醇降解履历。特别值得注意的是，不同反应器中优势菌属存在差异，说明MT降解是微生物"团队作战"的结果，而非某个"超级细菌"的独角戏。更令人惊喜的是，这些土著微生物无需MT预适应就能直接开工作业！

Conclusion

生物膜在去除MT及其雄激素活性中扮演关键角色。鱼饲料的添加使MT和雄激素活性去除率接近完美，这为水产养殖废水处理提供了实用方案。最初通过鱼饲料培养的生物膜就具备MT降解能力，而营养强化更可激活微生物的"降解潜能"。该研究为预防MT对水生态系统的内分泌干扰效应提供了生物技术解决路径。