汕头大学海洋生态与环境平台在“新污染物的生态效应与健康风险”研究取得新进展
近日，汕头大学理学院海洋生态与环境平台王振教授团队在新污染物如炔雌醇的生物降解与机制研究取得新进展，相关成果发表在生态环境领域著名期刊《Water Research》（Nature Index，中科院一区Top，IF 11.4）。该研究得到了国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金等项目资助。
炔雌醇（EE2）是一种具有高雌激素活性且生物降解率较低的合成激素，在全球水环境中检测率较高，对水生态系统造成不利影响。因此，迫切需要建立一种生态友好型的生物降解方法与处理工艺，以降低环境中的EE2水平，从而减少其生态风险。本研究针对淡水绿藻四尾栅藻对EE2的降解途径和机制开展了深入研究。结果表明，在长达10.5天的暴露期间，四尾栅藻能够有效降解58%的EE2（15 mg/L），且在1.5天时的去除率最高（达到13%）。本研究进一步创新性地采用UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS技术，通过非靶标筛查手段成功识别出EE2的四种降解产物（雌二醇（E2）、雌酮（E1）、16α-羟雌酮（16-OH E1）和雌二醇乙酸酯（Estradiol acetate））。最后，借助转录组学和分子对接等技术手段，揭示了四尾栅藻对EE2的降解路径和机制。其中一种途径是四尾栅藻凭借短链脱氢酶/还原酶（SDR）使 EE2 去甲基化，从而生成雌二醇（E2）；在此基础上，进一步观察到在17β-羟类固醇脱氢酶（17β-HSD）的作用下，通过羟基化和酮基化反应，实现了E1与E2之间的相互转化；并且在细胞色素 P450（CYP450）和黄素类单加氧酶（FMO）的共同作用下，E1发生羟基化反应生成16-OH E1。此外，四尾栅藻还可借助儿茶酚O-甲基转移酶（COMT）使 E2 甲基化，生成雌二醇乙酸酯。通过上述途径，EE2的乙炔基被逐步降解为羟基、酮基和甲氧基，从而有力地推动了EE2的降解进程。研究成果有助于EE2的生物降解新方法的开发与应用，为EE2的治理与风险管控奠定了理论基础与科学依据，也为其他类新污染物的生物降解研究提供了参考。
Wu, X. (吴小敏; 博士生)#, Wang, Y.#, Meador, J.P., Zhou, G.-J., Xu, W., Hua, F., Liu, W., Liu, X.*, Wang, Z.*, 2025. Biodegradation pathways and mechanisms of 17α-ethynylestradiol via functional enzymes in the freshwater microalga Scenedesmus quadricauda. Water Research 281: 123569. DOI: 10.1016/j.watres.2025.123569.
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135425004828
