科研进展丨应对长残留除草剂污染:研究揭示草酸青霉降解异丙甲草胺的关键机制
作者:孙扬 叶会科 来源: 2025-10-27
近日,农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队通过多组学联用技术,绘制了真菌降解异丙甲草胺的完整代谢网络图谱,发现真菌通过"代谢重编程"将污染物转化为营养源,为异丙甲草胺污染的生物修复提供了新视角。相关研究成果发表在《生物资源技术(Bioresource Technology)》上。

农田除草剂残留对农田造成的环境风险引起广泛关注,长残留除草剂异丙甲草胺的广泛使用导致土壤和水体污染问题突出。微生物降解是极具潜力的绿色解决方案,然而此前的研究对真菌降解此类污染物的具体代谢路径认识不足,限制了微生物修复技术的实际应用。
本研究通过整合理化性质分析、表型表征、转录组学和代谢组学等多学科方法,系统解析了真菌草酸青霉MetF1降解异丙甲草胺的分子机制。研究结果表明MetF1在有氧条件下通过氧化磷酸化、戊糖磷酸代谢及苯乙酸降解通路协同作用,依赖过氧化物酶、加氧酶、细胞色素P450超家族及羟化酶等关键酶系,将异丙甲草胺转化为特异性代谢产物,并通过苯环开环进入三羧酸循环。此外,异丙甲草胺暴露诱导真菌表面官能团重构,并通过增强磷/硫同化和合成应激相关脂质,维持细胞结构稳定性。该研究明确了草酸青霉MetF1降解异丙甲草胺的分子机制与生理适应策略,为氯乙酰胺类除草剂的生物修复提供了理论依据。
该研究获国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程和天津市自然科学基金等项目的支持。











