2024年11月27日，西華大學(xué)唐潔教授團(tuán)隊(duì)在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)出版期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（Q1，IF=5.7）發(fā)表題為“Degradation kinetics and mechanism of β-cypermethrin and 3-phenoxybenzoic acid by Lysinibacillus pakistanensis VF-2 in soil remediation”的研究性論文，2025年1月8日被選為封面論文。
成果介紹：
高效氯氰菊酯（β-CY）是一種典型的II型擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑，廣泛用于蔬菜、水果、茶葉和各種經(jīng)濟(jì)作物的蟲(chóng)害防治。由于β-CY穩(wěn)定性高，在環(huán)境中能持久存在并不斷累積，并且其中間代謝產(chǎn)物—3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）具有高于本體化合物的生物毒性。β-CY和3-PBA在土壤中的累積對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞并影響食品質(zhì)量。目前在土壤環(huán)境中進(jìn)行β-CY和3-PBA完全降解的優(yōu)勢(shì)微生物較少，且相關(guān)的降解機(jī)制未被全面解析。
本研究從長(zhǎng)期施用擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥的耕地中分離到一株降解β-CY的新菌株賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus pakistanensis）VF-2。該菌在優(yōu)化條件下對(duì)β-CY的最大降解率為81.66%。對(duì)中間產(chǎn)物分析表明，β-CY的降解途徑主要包括酯鍵、二苯醚和鄰苯二甲酸酯的分解。全基因組測(cè)序和RT-qPCR分析表明，羧酸酯酶、雙加氧酶和芳香族化合物降解酶參與了β-CY的降解。在土壤生物降解應(yīng)用試驗(yàn)中，引入的L. pakistanensis VF-2能使β-CY和3-PBA的降解率分別從對(duì)照組的17.08%和7.62%提高到73.46%和62.29%。并且菌株能與本土微生物進(jìn)行協(xié)同加強(qiáng)兩種污染物的降解效率。
這項(xiàng)研究為擬除蟲(chóng)菊酯及其中間代謝物在土壤中的完全降解提供了一株優(yōu)勢(shì)菌種，有助于快速修復(fù)土壤農(nóng)藥污染物殘留，從而優(yōu)化農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境。
研究亮點(diǎn)：
1. L. Pakistanensis VF-2在96h內(nèi)對(duì)50mg/L β-CY降解率達(dá)到81.66%。
2. 全基因組學(xué)分析揭示了菌株VF-2降解β-CY的機(jī)制和關(guān)鍵基因。
3. 通過(guò)RT-qPCR技術(shù)，β-CY降解相關(guān)的酶基因的表達(dá)豐度得到驗(yàn)證。
4. 菌株VF-2能與土壤本地微生物菌群協(xié)同作用，極大縮短土壤中β-CY和3-PBA降解的半衰期。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c08344
成果介紹：
高效氯氰菊酯（β-CY）是一種典型的II型擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑，廣泛用于蔬菜、水果、茶葉和各種經(jīng)濟(jì)作物的蟲(chóng)害防治。由于β-CY穩(wěn)定性高，在環(huán)境中能持久存在并不斷累積，并且其中間代謝產(chǎn)物—3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）具有高于本體化合物的生物毒性。β-CY和3-PBA在土壤中的累積對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞并影響食品質(zhì)量。目前在土壤環(huán)境中進(jìn)行β-CY和3-PBA完全降解的優(yōu)勢(shì)微生物較少，且相關(guān)的降解機(jī)制未被全面解析。
本研究從長(zhǎng)期施用擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥的耕地中分離到一株降解β-CY的新菌株賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus pakistanensis）VF-2。該菌在優(yōu)化條件下對(duì)β-CY的最大降解率為81.66%。對(duì)中間產(chǎn)物分析表明，β-CY的降解途徑主要包括酯鍵、二苯醚和鄰苯二甲酸酯的分解。全基因組測(cè)序和RT-qPCR分析表明，羧酸酯酶、雙加氧酶和芳香族化合物降解酶參與了β-CY的降解。在土壤生物降解應(yīng)用試驗(yàn)中，引入的L. pakistanensis VF-2能使β-CY和3-PBA的降解率分別從對(duì)照組的17.08%和7.62%提高到73.46%和62.29%。并且菌株能與本土微生物進(jìn)行協(xié)同加強(qiáng)兩種污染物的降解效率。
這項(xiàng)研究為擬除蟲(chóng)菊酯及其中間代謝物在土壤中的完全降解提供了一株優(yōu)勢(shì)菌種，有助于快速修復(fù)土壤農(nóng)藥污染物殘留，從而優(yōu)化農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境。
研究亮點(diǎn)：
1. L. Pakistanensis VF-2在96h內(nèi)對(duì)50mg/L β-CY降解率達(dá)到81.66%。
2. 全基因組學(xué)分析揭示了菌株VF-2降解β-CY的機(jī)制和關(guān)鍵基因。
3. 通過(guò)RT-qPCR技術(shù)，β-CY降解相關(guān)的酶基因的表達(dá)豐度得到驗(yàn)證。
4. 菌株VF-2能與土壤本地微生物菌群協(xié)同作用，極大縮短土壤中β-CY和3-PBA降解的半衰期。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c08344
