化学领域:揭示生防木霉降解有机磷农药敌敌畏的分子机理

来源：上海交通大学，2022年1月10日08:35

虽然剧毒有机磷农药已被普遍禁用，但中低毒有机磷农药仍广泛应用于农业生产。目前，人们对中低毒农药对环境和人畜污染的潜在风险关注甚少。敌敌畏(2，2-敌敌畏二甲基磷酸酯)，作为一种中毒性有机磷广谱农药至今仍广泛使用，可对水体和大气造成污染，尤其对水产养殖，如鱼类、

虽然剧毒有机磷农药已被普遍禁用，但中低毒有机磷农药仍广泛应用于农业生产。目前，人们对中低毒农药对环境和人畜污染的潜在风险关注甚少。敌敌畏(2，2-敌敌畏二甲基磷酸酯)作为一种中毒性广谱有机磷农药，至今仍被广泛使用。使用不当会对水体和大气造成污染，尤其是水产养殖，如鱼类和海产品，对蜜蜂有剧毒。因此，如何利用有益微生物降解环境中的敌敌畏残留具有重要的应用价值。教授团队博士生孙嘉楠是第一位近期在国际生态环境领域顶级期刊(Sun J、Karuppiah V、Li Y、Sivakumar P、Kumaran S、陈)发表最新研究成果的作者。绿色木霉T23细胞色素P450基因在常山化学球290 (2022) 133173抗性和降解中的作用即生防微生物绿色木霉T23中发现的细胞色素P450基因家族具有降解敌敌畏及其中间体的功能。

在绿色木霉T23中发现有机磷农药水解酶基因TaPon1样后，孙楠进一步克隆了绿色木霉T23基因组中39个与降解和耐受敌敌畏降解相关的细胞色素P450基因。这些基因编码的细胞色素P450蛋白分布在21个类群下的29个家族中，包括4个与初级代谢相关的细胞色素P450基因，14个与次级代谢和外源物质相关的细胞色素P450基因。采用荧光定量聚合酶链反应方法分析与外源物质代谢相关的P450基因。敌敌畏诱导后0 h、2 h、6 h、24 h和48 h，21个基因的表达变化呈现7种表达模式。用100 g/mL、300 g/mL、500 g/mL和1000 g/mL敌敌畏诱导24h后，TaCyp548、TaCyp620、TaCyp52、TaCyp528和TaCyp504家族中8个细胞色素P450基因的相对表达水平至少是对照组的2倍。同时发现TaCyp548-2属于脂肪酸代谢的-羟化酶，能进一步将敌敌畏降解的中间体2，2-二氯乙醇转化为最终产物2，2-二氯乙醇乙酸酯TaCyp548-2，并能积极调控乙酸、丙酸、异丁酸、二丁酯等低分子有机酸的形成，证明这些小分子有机酸能促进敌敌畏降解的中间体2，2-二氯。(100yiyao.com)

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