细菌和微藻对氟喹诺酮的高效协同降解环境友好替代品的设计、风险调节和机理分析

2022年6月5日，华北电力大学环境科学与工程学院李鱼、顾雯雯课题组于Journal of Hazardous Materials杂志（中科院1区，IF=14.224）上在线发表了题为Efficient and synergistic degradation of fluoroquinolones by bacteria and microalgae: Design of environmentally friendly substitutes, risk regulation and mechanism analysis 的研究结果，该研究以细菌和微藻为降解驱动力，设计了氟喹诺酮类化合物的高生化替代品，首次开展了多微生物高效协同降解氟喹诺酮类化合物的研究。n

接着，使用ADMET和TOPAT功能模拟预测了FQ模型的药代动力学和毒理学性质以此来进行对人体健康风险评估，结果如下图3所示。从而筛选出环丙沙星（CIP）-44和CIP-129两个符合药物安全性和环境友好性要求的化合物。

紧接着使用分子对接将CIP-44和CIP-129与FQ降解酶对接后发现替代分子CIP-129具有良好的生物降解性。因此选择CIP-129作为具有多物种协同降解潜力的新型FQ替代品。

再然后使用DS软件ZDOCK功能将上述2个蛋白对接成一个复合蛋白，再与FQ通过libDock进行分子对接。分析得出，在细菌和微藻协同降解CIP-129的过程中，范德华相互作用的变化是影响细菌和微藻高效协同降解的主要因素，并且残基分析发现，与两种微生物单独降解相比，协同降解过程中涉及的非极性氨基酸残基增加，即疏水效应增强（图9）。