近日，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所海洋生物酶工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國(guó)際著名期刊Journal of Hazardous Materials和生物無(wú)機(jī)化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊Journal of Inorganic Biochemistry上發(fā)表了兩篇論文，報(bào)道了該團(tuán)隊(duì)在非甾體抗炎藥生物降解方面的最新研究進(jìn)展。

非甾體抗炎藥（NSAIDs）是全球廣泛使用的一類(lèi)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(guò)排泄進(jìn)入環(huán)境后難以自然降解。這類(lèi)藥物的持續(xù)累積不僅對(duì)水生生物和微生物群落造成潛在威脅，還可能通過(guò)水體循環(huán)、食物鏈傳遞等途徑影響生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)健康。因此，開(kāi)發(fā)綠色高效的非甾體抗炎藥降解方法具有重要的環(huán)境效益和社會(huì)價(jià)值。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬、基因工程和化學(xué)修飾相結(jié)合的方式，成功設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一系列基于血紅素蛋白（細(xì)胞色素P450BM3和肌紅蛋白）的新型人工生物酶，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙氯芬酸、美洛昔康、保泰松、對(duì)乙酰氨基酚四種經(jīng)典非甾體抗炎藥的綠色高效生物降解，降解效率10分鐘內(nèi)便可達(dá)到90.51%-100%。與現(xiàn)有的微生物和酶降解系統(tǒng)（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(tǒng)的催化活性顯著提升，降解時(shí)間大幅縮短。研究成果為環(huán)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(yīng)用前景。

細(xì)胞色素P450BM3生物降解四種經(jīng)典非甾體抗炎藥（雙氯芬酸、美洛昔康、保泰松、對(duì)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(jí)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(jí)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(xué)林英武教授和青島科技大學(xué)孟祥民副教授為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)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