引言:

科學界於 2026 年 5 月 12 日發布一項突破性研究,揭示了從枯草桿菌(Bacillus subtilis)中發現的一種具有「濫交型」特性的腈水解酶(nitrilase),在除草劑降解和促進植物生長方面展現出巨大潛力。這項發現不僅為環境友善的農業發展開闢了新途徑,也為生物修復技術提供了新的可能性。相關研究成果已發表於知名學術期刊《自然》(Nature)。

腈水解酶的獨特「濫交」特性

腈水解酶是一種重要的工業酶,廣泛應用於化學、醫藥和農業等領域。傳統的腈水解酶通常具有高度的底物專一性,即只能催化特定結構的腈類化合物。然而,本次研究中發現的枯草桿菌腈水解酶,卻表現出罕見的「濫交」特性,能夠催化多種不同結構的腈類化合物,這使其在應用上更具彈性和廣泛性。

研究團隊進一步分析發現,這種「濫交型」腈水解酶對於多種常見的除草劑,如草甘膦(glyphosate)和百草枯(paraquat),都具有良好的降解能力。這意味著,該酶有望被應用於生物修復技術中,有效清除土壤和水體中的除草劑殘留,降低其對環境和人類健康的潛在危害。

植物生長促進的意外發現

除了除草劑降解能力外,研究人員還意外發現,這種「濫交型」腈水解酶還具有促進植物生長的作用。實驗結果顯示,在土壤中添加該酶後,植物的根系生長明顯增強,植株高度和生物量也顯著增加。這可能與該酶能夠將土壤中的某些有機腈類化合物轉化為植物可利用的營養物質有關。

研究團隊推測,該酶可能通過以下兩種途徑促進植物生長:

一是將土壤中的氰化物(cyanide)等有毒物質轉化為無毒物質,減輕其對植物的毒害作用;二是將某些有機腈類化合物轉化為植物生長所需的氨基酸或其他營養物質。然而,具體的機制仍需進一步研究證實。

環境友善農業的潛在應用

這項研究的發現,為環境友善農業的發展提供了新的契機。一方面,該「濫交型」腈水解酶可以被應用於生物除草劑的開發,利用其高效的除草劑降解能力,減少化學除草劑的使用,降低其對環境的污染。另一方面,該酶還可以被應用於生物肥料的開發,利用其促進植物生長的作用,提高農作物的產量和品質,減少化學肥料的使用。

此外,研究人員也指出,雖然該「濫交型」腈水解酶具有廣闊的應用前景,但在實際應用前,仍需進行更深入的研究和評估。例如,需要評估該酶在不同環境條件下的穩定性和活性,以及其對土壤微生物群落的影響。同時,也需要進行田間試驗,驗證其在實際農業生產中的效果和安全性。

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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: May 12, 2026