Effects of Free or Immobilized Bacterium Stenotrophomonas acidaminiphila Y4B on Glyphosate Degradation Performance and Indigenous Microbial Community Structure.
J Agric Food Chem · 2022 · 70:13945-13958 · PMID 36278819 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 비발암 건강영향 > 장내미생물 · 미생물 · AMPA
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
글리포세이트의 과도한 사용은 심각한 환경 오염을 초래하였다. 따라서 환경으로부터 글리포세이트를 제거하기 위한 효과적인 기술이 요구된다. 본 연구에서는 글리포세이트와 그 주요 대사산물인 아미노메틸포스폰산(AMPA)을 완전히 분해하는 새로운 균주 *Stenotrophomonas acidaminiphila* Y4B를 분리하였다. Y4B는 광범위한 농도 범위(50–800 mg L$^{-1}$)에서 글리포세이트를 분해하였으며, 72시간 이내에 (50 mg L$^{-1}$ 조건에서) 98% 이상의 분해 효율을 보였다. Y4B는 C-N 결합을 절단하는 AMPA 경로를 통해 글리포세이트를 분해한 후, AMPA가 분해되고 이후 대사되는 과정을 거쳤다. Y4B는 다양한 토양에서 강력한 경쟁력을 보여, 무균 및 비무균 토양에서 각각 5일 이내에 글리포세이트 (400 mg kg$^{-1}$)의 71.93%와 89.81%를 분해하였다. Y4B의 고정화 세포는 자유 세포보다 효율적이었으며, 퇴적물-수 시스템에서 우수한 생분해 효율을 나타냈다. 종합적으로 볼 때, Y4B는 글리포세이트 오염 부지의 생물학적 정화에 이상적인 분해제이다.ORIGINAL ABSTRACT
The overuse of glyphosate has resulted in serious environmental contamination. Thus, effective techniques to remove glyphosate from the environment are required. Herein, we isolated a novel strain Stenotrophomonas acidaminiphila Y4B, which completely degraded glyphosate and its major metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA). Y4B degraded glyphosate over a broad concentration range (50-800 mg L-1), with a degradation efficiency of over 98% within 72 h (50 mg L-1). Y4B degraded glyphosate via the AMPA pathway by cleaving the C-N bond, followed by degradation of AMPA and subsequent metabolism. Y4B demonstrated strong competitiveness and substantially accelerated the degradation of glyphosate in different soils, degrading 71.93 and 89.81% of glyphosate (400 mg kg-1) within 5 days in sterile and nonsterile soils, respectively. The immobilized cells of Y4B were more efficient than their free cells and they displayed excellent biodegradation efficiency in a sediment-water system. Taken together, Y4B is an ideal degrader for the bioremediation of glyphosate-contaminated sites.| 저자 | Li, J.; Chen, W. J.; Zhang, W.; Zhang, Y.; Lei, Q.; Wu, S.; Huang, Y.; Mishra, S.; Bhatt, P.; Chen, S. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 70(43), 13945-13958 |
| PMID | 36278819 |
| DOI | 10.1021/acs.jafc.2c05612 |
| MeSH | alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Acid; Soil; Microbiota; Glyphosate; Organophosphonates; Stenotrophomonas |