2024年11月27日，食品與生物工程學(xué)院唐潔教授團(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型擬除蟲菊酯殺蟲劑，廣泛用于蔬菜、水果、茶葉和各種經(jīng)濟(jì)作物的蟲害防治。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)：

• L. Pakistanensis VF-2在96h內(nèi)對(duì)50mg/L β-CY降解率達(dá)到81.66%。

• 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。

• 通過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。

• 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。

圖文賞析：