近日，南华大学公共卫生学院杨飞教授团队发现Sphingopyxis sp. YF1降解藻毒素及其关键毒性基团Adda的新途径和分子机制。相关成果以“Biodegradation of MC-LR and its key bioactive moiety Adda by Sphingopyxis sp. YF1: Comprehensive elucidation of the mechanisms and pathways”（中文名：鞘氨醇盒菌YF1降解藻毒素及其关键毒性基团Adda的分子机制和途径）为题，在水环境研究领域排名第一期刊Water Research（《水研究》IF：13.400）发表；（链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135422013422），杨飞教授为唯一通讯作者，南华大学为唯一通讯单位。

据了解，蓝藻水华及其产生的蓝藻毒素（MCs）严重危害生态环境和公众健康，藻毒素有超过300种变异体，其中微囊藻毒素MC-LR分布最广毒性最大，世界卫生组织规定饮用水MC-LR浓度不能超过1 μg/L。如何安全高效去除水体中藻毒素及其毒性核心基团Adda，是世界上亟待解决的环境科学问题。本课题基于前期分离获得一株新型土著藻毒素降解菌Sphingopyxis sp. YF1（杨飞1号，Yang et al., 2020），发现该菌可以高效的降解MC-LR及其Adda，但其降解作用机制尚不清楚。

图1: Sphingopyxis sp. YF1降解MC-LR及其关键毒性基团Adda的关键途径

杨飞教授团队，通过研究表明，在无外加碳源的情况下，Sphingopyxis sp. YF1主要通过生物降解途径去除MC-LR及Adda，降解效率高达100%。本研究进一步获得了Sphingopyxis sp. YF1降解MC-LR和Adda的转录组和代谢组学数据，多组学联合分析表明，Adda降解时脂肪酸降解途径显著富集，且编码氨基转移酶、β氧化酶和苯乙酸降解酶的基因表达显著上调，推测这些酶在MC-LR及Adda的生物降解中发挥关键作用。本研究全面阐明了生物彻底降解MC-LR及Adda的新途径和分子机制，为微生物在藻毒素污染环境中的应用提供了新的视角。

此次发表的成果是该团队继Environmental Science & Technology、Water Research、Journal of Hazardous Materials、Environment International、Science of the Total Environment、Environmental Pollution等国际环境医学领域著名期刊之后发表的又一重要研究成果。长期以来，杨飞教授课题组面向人民健康和国家重大需求，聚焦于“典型环境污染物的健康危害及生物防控”，取得了一系列的科研成果，积极为改善生态环境和保障人民健康贡献力量。