近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在吸附态抗性基因环境衰减行为研究方面取得新进展，研究发现黏土颗粒吸附抗性基因后会引发其电子离域，进而增强抗性基因在水体中的光衰减。相关研究以“Lewis acid-base interaction triggering electron delocalization to enhance the photodegradation of extracellular antibiotic resistance genes (eARGs) adsorbed on clay minerals”为题，于2022年11月17日被Environmental Science & Technology（DOI: 10.1021/acs.est.2c05785）接收。

胞外抗生素抗性基因(eARGs)释放到环境中后会逐渐衰减，该过程会影响eARGs的水平转移。在环境中，eARGs易被吸附到黏土等矿物上，吸附后的eARGs的光衰减行为和机理可能与游离态的有很大的不同，然而吸附态eARGs在环境中的光衰减行为目前尚不清楚。研究发现，常见的1:1型黏土（如：高岭土）能显著增强eARGs的光衰减，且加速了光衰减引起的eARGs转化效率的降低。光谱分析结合密度泛函理论计算发现，eARGs中的P-O与高岭土上的Al-OH发生Lewis酸碱相互作用，使得eARGs上的电子离域，从而提高了eARGs的光子吸收能力，这最终导致高岭石吸附的eARGs的光衰减增强。相比之下，没有强Lewis酸位点的2:1型粘土（如：蒙脱土）无法使eARGs上的电子离域，因此不能增强eARGs的光衰减。这项工作有助于我们更好地评估eARGs在真实水环境中的命运、归趋以及传播风险。

该研究工作得到国家自然科学基金、中国科学技术大学重要方向项目培育基金等项目的支持。

图1黏土颗粒诱导抗性基因电子离域增强其光衰减示意图

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c05785