安徽農業(yè)大學在手性有機磷殺蟲劑對映體的微生物選擇性降解機制研究方面取得進展

安徽農業(yè)大學在手性有機磷殺蟲劑對映體的微生物選擇性降解機制研究方面取得進展

有機磷殺蟲劑是全球主要的殺蟲劑品種之一，其中大約有40%的有機磷殺蟲劑具有手性結構，其不同的手性對映體的生物活性和毒性有著顯著差異。在農產品產地環(huán)境中，高毒低活性對映體殘留不僅影響農產品質量安全，還對人體健康帶來嚴重威脅。微生物降解是環(huán)境中有機磷殺蟲劑降解的主要方式，然而，手性有機磷殺蟲劑對映體選擇性降解菌株及其降解機制卻鮮有報道。

近日，安徽農業(yè)大學資源與環(huán)境學院農產品質量安全安徽省重點實驗室花日茂教授團隊與美國夏威夷大學李慶孝教授聯合開展系統(tǒng)研究手性有機磷殺蟲劑在南通嗜銅菌X1中的對映體選擇性降解特性、代謝路徑與不同代謝產物毒性，發(fā)現了手性有機磷農藥在降解菌株細胞膜中的對映體選擇性吸收與降解新機制。

研究論文“Enantioselective degradation of the organophosphorus insecticide isocarbophos inX1T: characteristics, enantioselective regulation, degradation pathways, and toxicity assessment”（全文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421009882），

發(fā)表于國際高水平期刊“Journal of Hazardous Materials （中科院一區(qū)Top， IF = 9.038）。

該論文報道了一株水胺硫磷手性對映體選擇性降解菌株，可以優(yōu)先降解殺蟲活性較低、對人毒性較高的-水胺硫磷。降解產物測定揭示了一條新的水解路徑，其水解產物對魚與水藻的急性毒性小于常規(guī)P-O鍵斷裂的代謝產物。酶的降解結果顯示，菌株對水胺硫磷的對映體選擇性差異主要發(fā)生在吸收過程。同時，菌株對甲基異柳磷與丙溴磷的手性對映體表現出相同的選擇性降解特性。論文系統(tǒng)研究了手性有機磷殺蟲劑在南通嗜銅菌X1中的對映體選擇性降解特性、代謝路徑與不同代謝產物毒性，發(fā)現了手性有機磷農藥在降解菌株細胞膜中的對映體選擇性吸收與降解新機制。研究結果為農產品產地環(huán)境中手性有機磷殺蟲劑的生物修復技術研究提供了理論依據。