新型异丙威降解菌Sphingobium sp. R-7的分离鉴定及关键水解酶CehA的克隆表达与功能表征

为解决农药异丙威（isoprocarb）的环境残留问题，研究人员从长期施用该农药的农田土壤中分离出高效降解菌株Sphingobium sp. R-7，16小时内可降解98.3%的0.5 mM异丙威。通过基因组分析克隆得到水解酶基因cehA，其重组酶CehAR-7在40℃/pH 7.0条件下活性最高（Km=169.12±7.74 μmol·L-1，kcat=347±17.73 min-1），特异性水解异丙威和克百威（carbaryl）。该研究为微生物修复农药污染提供了新资源。

　　在农业环境治理领域取得重要突破，科研团队从长期暴露于农药异丙威的土壤中捕获了一株"环境清道夫"——Sphingobium sp. R-7。这个神奇的微生物能以异丙威作为独家"美食"，仅用16小时就能将0.5 mM的农药"大餐"消灭98.3%。通过高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)这个"分子显微镜"，研究者发现它通过切断酯键将异丙威转化为2-异丙基苯酚(2-isopropylphenol)。基因组"寻宝"成功锁定关键水解酶基因cehA，经大肠杆菌(Escherichia coli)BL21这个"蛋白工厂"表达后，纯化的CehA_R-7酶在40℃中性环境下展现最强战斗力，对异丙威的亲和力(K_m)达169.12±7.74 μmol·L^-1，每分钟能完成347±17.73次催化循环(k_cat)。这个酶"特工"对克百威(carbaryl)也有出色打击能力，但对克百威(carbofuran)、杀线威(oxamyl)和灭多威(methomyl)等"近亲"却手下留情。该发现不仅提供了环境修复的新武器，更为开发特异性农药降解酶制剂开辟了新路径。