近日，中國水產科學研究院黃海水產研究所海洋生物酶工程創新團隊在環境科學與生態學領域國際著名期刊Journal of Hazardous Materials和生物無機化學領域國際權威期刊Journal of Inorganic Biochemistry上發表了兩篇論文，報道了該團隊在非甾體抗炎藥生物降解方面的最新研究進展。
非甾體抗炎藥（NSAIDs）是全球廣泛使用的一類止痛和抗炎藥物，由于其大量使用和代謝不完全，殘留藥物通過排泄進入環境后難以自然降解。這類藥物的持續累積不僅對水生生物和微生物群落造成潛在威脅，還可能通過水體循環、食物鏈傳遞等途徑影響生態系統和人類健康。因此，開發綠色高效的非甾體抗炎藥降解方法具有重要的環境效益和社會價值。
研究團隊通過計算機模擬、基因工程和化學修飾相結合的方式，成功設計開發出一系列基于血紅素蛋白（細胞色素P450BM3和肌紅蛋白）的新型人工生物酶，實現了對雙氯芬酸、美洛昔康、保泰松、對乙酰氨基酚四種經典非甾體抗炎藥的綠色高效生物降解，降解效率10分鐘內便可達到90.51%-100%。與現有的微生物和酶降解系統（如Labrys portucalensis F11菌株、假單胞菌Pseudomonas sp. PrS10、漆酶等）相比，該新型生物酶系統的催化活性顯著提升，降解時間大幅縮短。研究成果為環境中非甾體抗炎藥的綠色高效降解提供了新的思路，具有廣泛的應用前景。
細胞色素P450BM3生物降解四種經典非甾體抗炎藥（雙氯芬酸、美洛昔康、保泰松、對乙酰氨基酚）示意圖
肌紅蛋白生物降解美洛昔康示意圖
黃海所2022級碩士研究生楊亞丹為Journal of Hazardous Materials論文的第一作者，徐甲坤研究員為該論文的通訊作者。2021級碩士研究生張偉康為Journal of Inorganic Biochemistry論文的第一作者，徐甲坤研究員、南華大學林英武教授和青島科技大學孟祥民副教授為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目的資助。
全文鏈接：
1. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136097
2. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2024.112733
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