全球快報:殺蟲劑微生物降解機理研究獲新進展

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近日，華南農業大學群體微生物研究中心副教授陳少華團隊在殺蟲劑微生物降解機理研究方面取得新進展。他們研究發現了一種新型的擬除蟲菊酯類殺蟲劑水解酶PnbA1564（pnbA代表p-硝基苯甲酸水解酶基因，1564是該基因在菌株Y6基因組中的編號），并揭示了PnbA1564水解炔丙菊酯的作用機制。相關研究論文發表于《化學工程雜志》。黃耀華為該論文第一作者，陳少華為通訊作者。

頻繁、大量地使用農藥會造成農藥殘留，危害生態環境和人類健康。微生物降解是去除農藥殘留的有效措施。

陳少華團隊從長期受農藥污染的活性污泥中分離獲得一株廣譜高效的農藥降解菌株—嗜吡啶紅球菌Y6，該菌株可有效降解多種擬除蟲菊酯類殺蟲劑。通過基因組學、蛋白質組學和代謝組學等多組學分析，從菌株Y6中鑒定出一種新的擬除蟲菊酯類殺蟲劑降解基因—p-硝基苯甲酸水解酶基因pnbA1564。經進一步研究發現，該水解酶基因含有酯酶典型的保守五肽基序。

此外，水解酶PnbA1564還含有由His416、Ser192和Asp314殘基組成的催化三聯體結構。通過分子對接研究表明，該水解酶絲氨酸作為親核試劑，與炔丙菊酯形成氫鍵，促使炔丙菊酯的羰基氧接受電子從而水解炔丙菊酯。

該研究揭示了嗜吡啶紅球菌Y6降解擬除蟲菊酯類殺蟲劑的分子機制，為發展綠色農藥殘留去除技術提供了降解菌株及基因資源。

上述研究得到廣東省重點領域研發計劃項目課題、廣東省自然科學基金和華南農業大學“提質增效”專項的資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143863

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