安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在手性有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)映體的微生物選擇性降解機(jī)制研究方面取得進(jìn)展

有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑是全球主要的殺蟲(chóng)劑品種之一，其中大約有40%的有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑具有手性結(jié)構(gòu)，其不同的手性對(duì)映體的生物活性和毒性有著顯著差異。在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境中，高毒低活性對(duì)映體殘留不僅影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，還對(duì)人體健康帶來(lái)嚴(yán)重威脅。微生物降解是環(huán)境中有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑降解的主要方式，然而，手性有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)映體選擇性降解菌株及其降解機(jī)制卻鮮有報(bào)道。

近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室花日茂教授團(tuán)隊(duì)與美國(guó)夏威夷大學(xué)李慶孝教授聯(lián)合開(kāi)展系統(tǒng)研究手性有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑在南通嗜銅菌X1中的對(duì)映體選擇性降解特性、代謝路徑與不同代謝產(chǎn)物毒性，發(fā)現(xiàn)了手性有機(jī)磷農(nóng)藥在降解菌株細(xì)胞膜中的對(duì)映體選擇性吸收與降解新機(jī)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(guó)際高水平期刊“Journal of Hazardous Materials （中科院一區(qū)Top， IF = 9.038）。

該論文報(bào)道了一株水胺硫磷手性對(duì)映體選擇性降解菌株，可以優(yōu)先降解殺蟲(chóng)活性較低、對(duì)人毒性較高的-水胺硫磷。降解產(chǎn)物測(cè)定揭示了一條新的水解路徑，其水解產(chǎn)物對(duì)魚(yú)與水藻的急性毒性小于常規(guī)P-O鍵斷裂的代謝產(chǎn)物。酶的降解結(jié)果顯示，菌株對(duì)水胺硫磷的對(duì)映體選擇性差異主要發(fā)生在吸收過(guò)程。同時(shí)，菌株對(duì)甲基異柳磷與丙溴磷的手性對(duì)映體表現(xiàn)出相同的選擇性降解特性。論文系統(tǒng)研究了手性有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑在南通嗜銅菌X1中的對(duì)映體選擇性降解特性、代謝路徑與不同代謝產(chǎn)物毒性，發(fā)現(xiàn)了手性有機(jī)磷農(nóng)藥在降解菌株細(xì)胞膜中的對(duì)映體選擇性吸收與降解新機(jī)制。研究結(jié)果為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境中手性有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑的生物修復(fù)技術(shù)研究提供了理論依據(jù)。