水葫芦叶际共生菌Achromobacter xylosoxidans与Stutzerimonas stutzeri联合降解毒死蜱的机制及生态修复潜力

为解决有机磷农药(OPs)污染导致的生态毒性问题，研究人员通过培养依赖与非依赖方法，从水葫芦(Eichhornia crassipes)叶际筛选出毒死蜱高效降解菌Achromobacter xylosoxidans和Stutzerimonas stutzeri。该联合菌群以毒死蜱为唯一碳源，7天内降解率达98%，蛋白质组学揭示磷酸二酯酶、金属-β-内酰胺酶(MBLs)和氧化还原酶的关键作用，为农药污染生物修复提供新策略。

　　

有机磷酸酯类(Organophosphates, OPs)作为全球农业主力杀虫剂，其过度使用导致水土污染并引发非靶标生物毒性。本研究创新性地从水葫芦(Eichhornia crassipes)叶际生态中挖掘毒死蜱(chlorpyrifos)降解菌资源。非培养分析鉴定出44,514个OTUs，涵盖16门330属，其中Acinetobacter(不动杆菌属)、Paenibacillus(类芽孢杆菌属)等为优势菌群；培养法则分离到具有显著降解能力的Achromobacter xylosoxidans(木糖氧化无色杆菌)和Stutzerimonas stutzeri(斯氏假单胞菌)。

引人注目的是，两菌形成的共生体系展现超强协同效应——以毒死蜱为唯一碳源时，7天内实现98%的降解效率，堪比天然"农药分解器"。蛋白质组解析揭示其分子武器库：磷酸二酯酶(phosphodiesterase)负责切断农药磷酸酯键，金属-β-内酰胺酶(metallo-beta-lactamases, MBLs)和氧化还原酶(oxidoreductase)协同催化分子转化。而应激蛋白的下调现象，则暗示微生物已进化出精妙的农药适应机制。

这项研究为叶际微生物修复技术提供了双菌联用的黄金组合，其高效、绿色的特性，有望成为治理毒死蜱污染环境的生物利器。从生态学角度看，水葫芦叶际犹如天然的"微生物药库"，蕴藏着解决农药污染的珍贵资源。