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磺胺类抗生素是一类人工合成、具有广谱抗菌效果的药物,被广泛用于畜牧水产养殖和人体医药。由于大部分磺胺类抗生素不能被完全代谢利用,以粪便的形式进入土壤环境中。磺胺类抗生素在环境中降解转化过程较慢,容易造成长期残留。磺胺甲噁唑（SMX）作为离子型极性化合物,在环境中会以多种形态存在,导致它在土壤/沉积物上的吸附降解较难,且降解转化机理复杂。研究发现,铁还原微生物Geobacter metallireducens、Shewanella oneidensis MR-1可进行腐殖质呼吸,能以三价铁为唯一电子接受体氧化有机底物支持自身生长。蒽醌-2,6-二磺酸钠（AQDS）、核黄素（VB2）作为电子穿梭体,能够加速反应中的电子传递过程进而促进铁还原菌降解有机底物,电子穿梭物质一方面可以通过电子传递使菌体获得能量从而快速生长,加快对有机底物的降解;另一方面,电子穿梭物质可以通过自身的氧化还原作用,氧化有机污染物。本文选用铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1作为模式菌株进行纯培养,探讨电子穿梭物质AQDS、VB2强化MR-1对磺胺甲噁唑（SMX）的降解效果;通过主成分分析,揭示不同种类及浓度的电子穿梭体对SMX降解率的影响,利用电化学方法定量表征AQDS和VB2的电子转移能力。主要研究结果如下:研究了S.oneidensis MR-1的生长曲线及其对SMX的降解动力学。结果表明,SMX初始浓度为0、10、20、30、50、70 mg/L,30℃恒温避光培养5 d时,SMX的降解率分别为42.38%、24.56%、14.51%、13.36%、3.35%。MR-1能以SMX为碳源,对一定浓度范围的SMX具有降解转化作用;随着SMX初始浓度增大,MR-1的生长呈现被抑制趋势,SMX的降解率也逐渐减小,当SMX浓度超过70mg/L时,MR-1生长和SMX降解被完全抑制。研究了电子穿梭物质对S.oneidensis MR-1降解SMX的影响。结果表明,电子介体AQDS和VB2极大地促进MR-1对SMX的降解,随着电子穿梭物质浓度的增加,MR-1对SMX的降解率也随之大大提高。添加0.2 m M AQDS、0.5 m M AQDS、1μM VB2、3μM VB2体系中SMX降解率分别为57.73%、70.7%、79.73%、95.26%。不同电子介体强化MR-1降解SMX的能力不同,与AQDS相比,VB2对MR-1降解SMX的促进作用更强。通过电子穿梭体对SMX降解影响的主成分分析（PCA）和电子传递能力（ETC）定量表征,初步揭示电子穿梭物质强化S.oneidensis MR-1降解SMX的机制。主成分分析包括两个主成分,从第一主成分（PC1）来看,低浓度电子介体对SMX降解的促进作用更大,而高浓度电子介体可能会对SMX降解有一定抑制;从第二主成分（PC2）来看,电子介体VB2相比AQDS而言,对MR-1降解SMX的影响更大。电子穿梭体的ETC定量表征表明,随着电子穿梭体浓度升高其ETC随之增加,且VB2的ETC总体要高于AQDS。