近日，我校群体微生物研究中心陈少华副教授课题组在杀虫剂微生物降解机理研究方面取得新进展，在中科院1区Top期刊Chemical Engineering Journal（影响因子16.744）发表题为“Efficient biodegradation of multiple pyrethroid pesticides by Rhodococcus pyridinivorans strain Y6 and its degradation mechanism”的研究论文（论文链接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143863）。该研究发现了一种新型的拟除虫菊酯类杀虫剂水解酶PnbA1564，并揭示了PnbA1564水解炔丙菊酯的作用机制。
频繁、大量地使用农药会造成农药残留，危害生态环境和人类健康。微生物降解是去除农药残留的有效措施。课题组从长期受农药污染的活性污泥中分离获得一株广谱高效的农药降解菌株—嗜吡啶红球菌（Rhodococcus pyridinivorans）Y6，该菌株可有效降解多种拟除虫菊酯类杀虫剂。通过基因组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学分析，从菌株Y6中鉴定出一种新的拟除虫菊酯类杀虫剂降解基因—p-硝基苯甲酸水解酶基因pnbA1564。经进一步研究发现，该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还含有由His416、Ser192和Asp314残基组成的催化三联体结构。通过分子对接研究表明，该水解酶丝氨酸作为亲核试剂，与炔丙菊酯形成氢键，促使炔丙菊酯的羰基氧接受电子从而水解炔丙菊酯。该研究揭示了嗜吡啶红球菌Y6降解拟除虫菊酯类杀虫剂的分子机制，为发展绿色农药残留去除技术提供了降解菌株及基因资源。
该论文第一作者为我校植物保护学院2021级博士研究生黄耀华，通讯作者为陈少华副教授。该研究得到广东省重点领域研发计划项目课题、广东省自然科学基金和华南农业大学“提质增效”专项的资助。
文图／群体微生物研究中心 黄耀华、付菲