近日，我校群體微生物研究中心陳少華副教授課題組在殺蟲劑微生物降解機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展，在中科院1區(qū)Top期刊Chemical Engineering Journal（影響因子16.744）發(fā)表題為“Efficient biodegradation of multiple pyrethroid pesticides by Rhodococcus pyridinivorans strain Y6 and its degradation mechanism”的研究論文（論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143863）。該研究發(fā)現(xiàn)了一種新型的擬除蟲菊酯類殺蟲劑水解酶PnbA1564，并揭示了PnbA1564水解炔丙菊酯的作用機(jī)制。

　　頻繁、大量地使用農(nóng)藥會(huì)造成農(nóng)藥殘留，危害生態(tài)環(huán)境和人類健康。微生物降解是去除農(nóng)藥殘留的有效措施。課題組從長(zhǎng)期受農(nóng)藥污染的活性污泥中分離獲得一株廣譜高效的農(nóng)藥降解菌株—嗜吡啶紅球菌（Rhodococcus pyridinivorans）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(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等多組學(xué)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(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該水解酶基因含有酯酶典型的保守五肽基序(Gly190-X-Ser192-X-Gly194)。此外，水解酶PnbA1564還含有由His416、Ser192和Asp314殘基組成的催化三聯(lián)體結(jié)構(gòu)。通過分子對(duì)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(jī)制，為發(fā)展綠色農(nóng)藥殘留去除技術(shù)提供了降解菌株及基因資源。

　　該論文第一作者為我校植物保護(hù)學(xué)院2021級(jí)博士研究生黃耀華，通訊作者為陳少華副教授。該研究得到廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題、廣東省自然科學(xué)基金和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“提質(zhì)增效”專項(xiàng)的資助。

文圖／群體微生物研究中心 黃耀華、付菲