“民以食為天、食以安為先”。 填不飽肚子是人類經曆中最不堪回首的苦難記憶。中國人在吃飽之後，又要求吃得好吃的放心，這是人們在生活理念上的不知不覺的巨大轉折。然而今天，麵對琳琅滿目的食品，人們卻從新開始為食物發愁：吃什麼才放心？

最近，抗性分子遺傳學組的科研人員在微生物降解有機磷農藥的研究方向，取得了一批具有重要理論意義和應用價值的研究成果。本研究從農藥廠活性汙泥中分離並鑒定了一株高效且具有很寬的降解譜的有機磷降解菌，經16S rRNA和生理生化鑒定為Stenotrophomonas sp.。從該降解菌中克隆了有機磷水解酶基因mpd，並將mpd基因在異源宿主E. coli BL21中實現了高水平的功能表達，其表達的有機磷水解酶對甲基對硫磷、對硫磷、毒死蜱等多種有機磷均有較好的降解作用。

采用細胞表麵表達的策略，利用多種特殊的蛋白分泌信號序列，將有機磷水解酶和綠色熒光蛋白共展示在微生物細胞表麵，構建了多種熒光標記的全細胞生物催化劑。通過細胞分級、免疫印跡和蛋白酶消化實驗，證實了有機磷水解酶和綠色熒光蛋白成功地錨定在了微生物細胞表麵，構建的熒光標記的全細胞生物催化劑。這些表麵展示MPH的基因工程菌株作為全細胞生物催化劑可以應用於對有機磷農藥殘留的降解，同時可以通過綠色熒光在線監測這些工程菌及其活性。還能將其水解產物PNP徹底礦化為二氧化碳和水。在有機磷農藥的降解和檢測中具有巨大的應用潛能。

將上述高效安全的轉降解酶基因工程菌與工程技術有機的結合起來，建立了以特定降解微生物為催化劑的有機磷廢氣處理的生物反應器。其生物反應器中的菌體催化劑由一株高效表達有機磷水解酶的基因工程菌株E. coli BL21和一株天然的對硝基苯酚降解菌組成，並將菌體附載到生物反應器中的固體支持物上，將菌體催化劑作為生物反應器的核心反應元件，結合氣相生物反應器，實現了高效安全的去除廢氣中的有機磷農藥，並將其徹底礦化為二氧化碳和水。

該工作的第一作者為抗性分子遺傳學研究組楊超博士研究生，喬傳令研究員為文章的通訊作者。該研究工作得到了國家“863”重大科技專項以及中國科學院創新重要方向基金的資助。相關研究成果已發表於環境生物技術領域的權威雜誌Environ Sci Technol和Appl Environ Microbiol，文章鏈接如下：

1. Chao Yang, Yaran Zhu, Jijian Yang, Zheng Liu, Chuanling Qiao, Ashok Mulchandani, Wilfred Chen (2008) Development of an autofluorescent whole-cell biocatalyst by displaying dual functional moieties on Escherichia coli cell surfaces and construction of a coculture with organophosphate-mineralizing activity. Applied and Environmental Microbiology 74: 7733-7739.

2. Chao Yang, Qiao Zhao, Zheng Liu, Qiyun Li, Chuanling Qiao, Ashok Mulchandani, Wilfred Chen (2008) Cell surface display of functional macromolecule fusions on Escherichia coli for development of an autofluorescent whole-cell biocatalyst. Environmental Science & Technology 42: 6105-6110.