近日，深圳大学化学与环境工程学院周礼杰团队在期刊《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》（影响因子8.2，中科院JCR 1区，TOP期刊）上发表了题为《Functional genomic analysis reveals bacterial response of thiosulfate-driven denitrification to artificial sweetener “aspartame”》的研究论文。该团队周礼杰副教授为论文唯一通讯作者，本科生岳熹为论文第一作者，深圳大学为第一作者单位及通讯单位。

人工甜味剂阿斯巴甜（ASP）因高甜度、低热量等优点被广泛应用于无糖食品和饮料中，随着使用范围的扩大，其在环境中的持久性与生物毒性问题日益受到关注。本研究基于厌氧条件下的硫代硫酸盐供电子反硝化体系，设置0–25 mg/L梯度浓度ASP暴露实验。结果表明，反硝化作用在初期ASP低浓度暴露阶段被短暂抑制，体现为硝酸盐和亚硝酸盐积累，脱氮效率从97%下降到最低78%。然而，系统很快实现了功能恢复，表现出一定的抗扰动能力。在后期较高的ASP负载下，系统也迅速恢复并保持稳定的性能。这种自我修复能力源于以Thiobacillus和Rhodocyclaceae为代表的丰富的核心微生物模块，以及关键氮硫功能基因（如soxB、nar、nir、nos）的表达增强。此外，硫循环与氮循环功能基因之间的紧密协同表达表明，系统内部构建了高度耦合的代谢网络，在应对ASP胁迫时表现出韧性与温稳定性。通过机器学习，进一步识别出了nasC、aprB、soxB和nosZ等是关键的胁迫响应基因，突出了它们在适应性重新编程和生态系统稳健性中的作用。本研究从反应器性能、微生物群落结构、功能基因表达到机器学习多层次揭示了ASP对硫驱动自养反硝化体系的影响，对于理解人工甜味剂类新兴污染物对厌氧生物脱氮过程的影响提供了新的依据，并为工程实践中处理复杂有机物污染提供了理论参考。

原文链接： https://doi.org/10.1016/j.enceco.2025.10.028