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Isolation of a Novel Endophytic Bacillus Strain Capable of Transforming Pentachlorophenol and Structure Determination of Pentachlorophenol Phosphate Using Single-Crystal X-ray Diffraction
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-01-13 , DOI: 10.1021/acs.jafc.1c05987 Koji Ito 1 , Ryota Kataoka 2 , Shunki Katayama 3 , Hiromasa Kiyota 3 , Ahmad Mahmood 2 , Takashi Kikuchi 4 , Takashi Sato 4 , Futa Sakakibara 5 , Kazuhiro Takagi 1
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-01-13 , DOI: 10.1021/acs.jafc.1c05987 Koji Ito 1 , Ryota Kataoka 2 , Shunki Katayama 3 , Hiromasa Kiyota 3 , Ahmad Mahmood 2 , Takashi Kikuchi 4 , Takashi Sato 4 , Futa Sakakibara 5 , Kazuhiro Takagi 1
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A novel approach for the remediation of upland soils contaminated with pentachlorophenol (C6HCl5O; PCP) (1), a fungicide, wood perservative, and herbicide, through the exploitation of plant-endophytic bacteria may overcome the existing issues in bioaugmentaion and phytoremidiation. In this study, we isolated the endophytic Bacillus sp. strain PCP15 and determined its metabolite of PCP (1). This strain degraded 8.03 μmol L–1 PCP (1) within 24 h and generated the novel metabolite PCP phosphate (3). The PCP15 strain showed nearly complete growth inhibition of 20 μmol L−1 PCP (1). In contrast, PCP15 showed resistance to PCP phosphate (3), indicating that the phosphorylation of PCP, which has never previously been reported in organisms, contributed to the detoxification of PCP (1) in bacterial cells. Our results show the potential for practical application of this strain in hybrid remediation of PCP (1)-contaminated soils and reveal a novel PCP (1) detoxification mechanism in organisms.
中文翻译：
一种能够转化五氯苯酚的新型内生芽孢杆菌菌株的分离和利用单晶 X 射线衍射测定磷酸五氯苯酚的结构
一种通过利用植物内生细菌修复被五氯苯酚 (C 6 HCl 5 O; PCP) ( 1 )、杀菌剂、木材防腐剂和除草剂污染的高地土壤的新方法可以克服生物强化和植物修复。在这项研究中，我们分离了内生芽孢杆菌。菌株 PCP15 并测定其代谢物 PCP ( 1 )。该菌株在 24 小时内降解了 8.03 μmol L –1 PCP ( 1 ) 并产生了新的代谢物 PCP 磷酸盐 ( 3 )。PCP15 菌株对 20 μmol L -1 PCP ( 1）。相比之下，PCP15 显示出对 PCP 磷酸盐 ( 3 ) 的抗性，这表明以前从未在生物体中报道过的 PCP 磷酸化有助于 PCP ( 1 ) 在细菌细胞中的解毒。我们的研究结果显示了该菌株在混合修复 PCP ( 1 ) 污染土壤中的实际应用潜力，并揭示了一种新的 PCP ( 1 ) 在生物体中的解毒机制。
更新日期：2022-01-26
中文翻译：
一种能够转化五氯苯酚的新型内生芽孢杆菌菌株的分离和利用单晶 X 射线衍射测定磷酸五氯苯酚的结构
一种通过利用植物内生细菌修复被五氯苯酚 (C 6 HCl 5 O; PCP) ( 1 )、杀菌剂、木材防腐剂和除草剂污染的高地土壤的新方法可以克服生物强化和植物修复。在这项研究中，我们分离了内生芽孢杆菌。菌株 PCP15 并测定其代谢物 PCP ( 1 )。该菌株在 24 小时内降解了 8.03 μmol L –1 PCP ( 1 ) 并产生了新的代谢物 PCP 磷酸盐 ( 3 )。PCP15 菌株对 20 μmol L -1 PCP ( 1）。相比之下，PCP15 显示出对 PCP 磷酸盐 ( 3 ) 的抗性，这表明以前从未在生物体中报道过的 PCP 磷酸化有助于 PCP ( 1 ) 在细菌细胞中的解毒。我们的研究结果显示了该菌株在混合修复 PCP ( 1 ) 污染土壤中的实际应用潜力，并揭示了一种新的 PCP ( 1 ) 在生物体中的解毒机制。
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