《微生物降解吡唑醚菌酯的代謝途徑及機理研究》是依託北京科技大學，由劉曉璐擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微生物降解吡唑醚菌酯的代謝途徑及機理研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：劉曉璐
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
吡唑醚菌酯作為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的主要類型正持續在我國大範圍使用，殘留危害大，自然環境中的微生物降解是其脫毒的主要途徑，但其代謝途徑和分子機理並不清楚。本項目申請者在篩選獲得能以吡唑醚菌酯作為唯一碳源和能源生長的假單胞菌USTBP-01等菌株的基礎上，擬最佳化其培養條件並研究其降解特性。同時繼續分離識別吡唑醚菌酯降解過程中的中間代謝產物，獲得其反應動力學數據，並得出相應規律，揭示吡唑醚菌酯降解過程中的反應步驟及其關鍵酶，進一步克隆關鍵酶基因。在分子生物學和生化水平上闡明吡唑醚菌酯微生物降解機理，為此類農藥的合理使用及其引起環境問題的生物控制和生物修復提供理論基礎和技術指導。
結題摘要
吡唑醚菌酯作為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的主要類型正持續在我國大範圍使用，殘留危害大，自然環境中的微生物降解是其脫毒的主要途徑，但其代謝途徑和分子機理並不清楚。本研究從夏威夷大學採集的土壤中篩選得到兩株可高效降解吡唑醚菌酯的混合菌，其最高可降解初始濃度為100 mg/L的吡唑醚菌酯，且降解率可達98%。此外，通過16S擴增子測序對原始土壤樣本及其在吡唑醚菌酯為唯一碳源中富集5次後的富集液進行微生物菌群分析，結果表明原本土壤樣本中種類豐富的微生物經富集操作後，僅變形菌門和擬桿菌門類別的細菌得以存活，且富集液中微生物菌群在屬類別上，豐度最高的均為假單胞菌屬，此研究說明混合菌中該屬類別的細菌起到協同降解作用。在此基礎上，利用LC-MS/MS對降解代謝產物結構進行分析，表明其產物分子式為C17H16ClN3O2，據此得出其降解代謝途徑為吡唑醚菌酯的叔胺基團水解脫去與N相連的乙醯基轉化成伯胺基團，說明混合菌產生的乙醯水解酶催化了該反應。同時，本研究進行了代謝產物的潛在風險評估，發現代謝產物在相同溫度下其在水中的遷移和擴散略低於吡唑醚菌酯。
