近日，酒店偷拍 汪鹏教授团队在环境领域期刊《Environmental Science & Technology》上以封面文章形式在线发表了题为“Chiral Pesticides Selectively Influence the Dissemination of Antibiotic Resistance Genes: An Overlooked Environmental Risk”的研究论文。该研究从对映体水平系统揭示了手性农药调控土壤微生物抗生素抗性基因传播的分子机制，为农药环境风险评估与绿色农药研发提供了重要的科学依据。

抗生素抗性基因（ARGs）已成为威胁公共健康与生态安全的重大挑战。土壤作为ARGs的关键储存库与传播媒介，易受农药等外源污染物影响。手性农药占全球农药总量的30%以上，其对映体虽化学结构相似，却常表现出截然不同的生物活性、毒性与环境行为。然而，其对ARGs传播的对映体选择性效应长期以来未被充分认识。

本研究以常用手性除草剂—呋草酮（flurtamone）为对象，通过高效液相色谱-质谱联用技术成功分离出其R-和S-对映体，并在环境相关浓度下系统评价了二者对ARGs水平转移的影响。结果显示，R-呋草酮能显著促进ARGs的转化效率，最高提升约4.8倍，而S-对映体则未表现出明显影响（图2）。

图2.不同构型手性除草剂呋草酮暴露对ARGs 转化的影响。

在机制层面，研究揭示R-呋草酮更易被细菌识别，进而引起细胞膜通透性增加、活性氧爆发、SOS应激反应增强及ATP水平上升，从而显著加速ARGs的传播过程。通过分子对接与动力学模拟，进一步从分子层面证实R-对映体与细菌膜蛋白（如Tar与OmpC）具有更强的结合能力（图3），从而触发更强烈的细胞应激响应。

图3.不同构型呋草酮分子对细菌膜蛋白的分子对接模拟。

该研究不仅揭示了手性农药对ARGs传播的对映体选择性机制，也为理解污染物-微生物互作提供了新视角。研究指出，目前广泛使用的多为R/S对映体1:1混合的外消旋体农药，其中活性更高的对映体（如R-呋草酮）虽药效更强，但也带来更高的生态风险，包括促进ARGs传播及对水生生态的潜在毒性。

博士研究生张燕青为论文第一作者，汪鹏教授和前沿院陈明明副教授为论文共同通讯作者。赵方杰教授和硕士研究生程露晨也参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金委项目的资助。

全文链接：//doi.org/10.1021/acs.est.4c13010

编辑：汪鹏团队

校对：杨丽姣

审核：吴顺凡