近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所海洋生物酶工程創(chuàng)新團隊在氯苯胺類污染物生物降解領(lǐng)域取得了重要研究進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊《Journal of Hazardous Materials》。
氯苯胺是一種常用于合成染料、藥物、農(nóng)藥、塑料和防腐劑的有機污染物，可以通過廢水排放、大氣沉積以及除草劑代謝等途徑進(jìn)入環(huán)境，其在環(huán)境中的累積性、持久性和高毒性（包括致畸、致癌和致突變作用）對哺乳動物、水生生物和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成重大風(fēng)險。因此，開發(fā)綠色高效的氯苯胺生物降解方法，對于減少環(huán)境污染和保護生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。
研究團隊通過計算機模擬和基因工程相結(jié)合的策略，成功設(shè)計并開發(fā)出一系列基于細(xì)胞色素P450BM3的新型人工生物酶。在無需輔酶NAD(P)H和復(fù)雜電子傳遞系統(tǒng)的條件下，P450BM3能夠利用H2O2高效降解4-氯苯胺、2-氯苯胺、2,4-二氯苯胺、3,4-二氯苯胺和3,5-二氯苯胺等五種典型氯苯胺類污染物，降解率在10～15分鐘內(nèi)可達(dá)到98.38%～99.18%。該生物催化系統(tǒng)簡潔高效、經(jīng)濟實用，不僅為P450酶的設(shè)計提供了新思路，也為氯苯胺類污染物的綠色高效降解提供了新的解決方案。
細(xì)胞色素P450BM3生物降解五種典型氯苯胺類污染物示意圖
黃海所2022級碩士研究生陽日東為論文的第一作者，徐甲坤研究員為論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137305
