近日，中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害绿色防控创新团队系统解析了手性酰胺类杀菌剂氟唑菌苯胺的立体选择性环境行为及分子机制，对手性农药的高效利用和污染修复具有重要指导意义。相关研究成果发表在《有害物质杂志（Journal of Hazardous Materials）》。
手性是自然界的一种基本属性。手性化合物对映体进入环境介质后在迁移、转化、降解和生物效应等方面的差异已成为研究热点。手性化合物对映体与生物大分子相互作用方式的差异则成为解析其立体选择性行为机制的重要途径。
该研究以全球广泛使用的酰胺类杀菌剂氟唑菌苯胺为研究对象，建立了氟唑菌苯胺各对映体的分离分析方法，获得了光学纯手性单体R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺。在此基础上，研究了R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺在土壤等环境介质中的稳定性差异，对防治靶标的生物活性差异以及对非靶标生物蚯蚓的生态毒性差异。研究结果表明，在稳定性方面，R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺在土壤等介质中不存在显著的立体选择性差异。在生物活性方面，S-氟唑菌苯胺对立枯丝核菌、镰刀菌等防治靶标具有更高的生物活性。在亚慢性毒方面，S-氟唑菌苯胺在蚯蚓体内的生物蓄积效应和毒性效应均大于R-氟唑菌苯胺。此外，该研究还采用人工智能AlphaFold2建模技术和分子对接技术解析了R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺与作用靶标在氢键、疏水键等结合方式上的差异，筛选出导致立体选择性产生的关键氨基酸残基，为阐明手性化合物立体选择性行为机制提供重要理论依据。
该研究得到国家自然科学基金、烟草绿色防控重大专项等项目的资助。（通讯员 鞠晓晖）
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389422015229
