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マリノバクター・ハイドロカーボネクラスティックス（Marinobacter hydrocarbonoclasticus RAD-2）株による好気性脱窒と抗生物質分解の同時進行
Simultaneous aerobic denitrification and antibiotics degradation by strain Marinobacter hydrocarbonoclasticus RAD-2.
PMID: 32506034 DOI: 10.1016/j.biortech.2020.123609.
抄録
代表的な好気性脱窒菌株であるMarinobacter hydrocarbonoclasticus RAD-2株を用いて、脱窒と抗生物質（オキシテトラサイクリン（OTC）およびシプロフロキサシン（CFX））の同時分解を評価した。RAD-2株の好気性硝酸塩除去効率には、これら2種類の抗生物質の存在下では有意な影響はなかった。脱窒と並んで、平均分解率2.92μg OTC Lhが得られたが、CFXでは分解は認められなかった。生育挙動から、抗生物質の投与量が300μg/L以下の場合には取るに足らない阻害効果が生じていることが示唆された。転写の結果、抗生物質曝露により脱窒関連遺伝子の発現が2時間以内に低下したが、4時間後には有意な発現上昇が認められた。抗生物質曝露による好気性および無酸素性の脱窒過程では、亜酸化窒素生成量が減少していた。以上のことから、抗生物質曝露によるホルミシス効果は、好気性脱窒における硝酸塩と抗生物質の共代謝分解性能を高めるアプローチの可能性を示唆していた。
Simultaneous denitrification and antibiotics (oxytetracycline, OTC and ciprofloxacin, CFX) degradation was evaluated using a typical aerobic denitrifying strain Marinobacter hydrocarbonoclasticus RAD-2. There was no significant influence on the aerobic nitrate removal efficiency of strain RAD-2 in the presence of these two antibiotics. Along with denitrification, the average degradation rate of 2.92 μg OTC Lh was achieved, while no degradation was observed for CFX. The growth behavior indicated that an insignificant inhibition effect could have occurred at an antibiotics dosage lower than 300 μg/L. The transcriptional results revealed that antibiotics exposure caused (<2h) down-regulation of the denitrifying related genes, but triggered a significant subsequent up-regulation (4 h). Less nitrous oxide productions were observed in both aerobic and anoxic denitrification processes with antibiotics. Overall, the hormesis effect caused by antibiotics exposure indicated a potential approach to enhance the co-metabolism degradation performance for nitrate and antibiotics in aerobic denitrification.
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