2024年11月27日，西华大学唐洁教授团队在美国化学学会出版期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（Q1，IF=5.7）发表题为“Degradation kinetics and mechanism of β-cypermethrin and 3-phenoxybenzoic acid by Lysinibacillus pakistanensis VF-2 in soil remediation”的研究性论文，2025年1月8日被选为封面论文。

成果介绍

• 高效氯氰菊酯（β-CY）是一种典型的II型拟除虫菊酯杀虫剂，广泛用于蔬菜、水果、茶叶和各种经济作物的虫害防治。由于β-CY稳定性高，在环境中能持久存在并不断累积，并且其中间代谢产物—3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）具有高于本体化合物的生物毒性。β-CY和3-PBA在土壤中的累积对农业生态系统造成破坏并影响食品质量。目前在土壤环境中进行β-CY和3-PBA完全降解的优势微生物较少，且相关的降解机制未被全面解析。

• 本研究从长期施用拟除虫菊酯农药的耕地中分离到一株降解β-CY的新菌株赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus pakistanensis）VF-2。该菌在优化条件下对β-CY的最大降解率为81.66%。对中间产物分析表明，β-CY的降解途径主要包括酯键、二苯醚和邻苯二甲酸酯的分解。全基因组测序和RT-qPCR分析表明，羧酸酯酶、双加氧酶和芳香族化合物降解酶参与了β-CY的降解。在土壤生物降解应用试验中，引入的L. pakistanensis VF-2能使β-CY和3-PBA的降解率分别从对照组的17.08%和7.62%提高到73.46%和62.29%。并且菌株能与本土微生物进行协同加强两种污染物的降解效率。

• 这项研究为拟除虫菊酯及其中间代谢物在土壤中的完全降解提供了一株优势菌种，有助于快速修复土壤农药污染物残留，从而优化农作物生长环境。

研究亮点

• L. Pakistanensis VF-2在96h内对50mg/L β-CY降解率达到81.66%。

• 全基因组学分析揭示了菌株VF-2降解β-CY的机制和关键基因。

• 通过RT-qPCR技术，β-CY降解相关的酶基因的表达丰度得到验证。

• 菌株VF-2能与土壤本地微生物菌群协同作用，极大缩短土壤中β-CY和3-PBA降解的半衰期。

图文赏析

原文链接

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