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成功研发一种新型双金属人工水解酶，可高效降解细菌生物膜并杀死细菌，为细菌性病害绿色防控药剂的创制提供了全新设计策略。相关成果发表在国际顶级期刊《德国应用化学（Angewandte Chemie International Edition）》（IF=17.6），获选为当期封面文章，并被列为期刊热点论文（Hot Paper）。

细菌生物膜是病原菌通过群体感应形成的胞外屏障，其结构完整性高度依赖于胞外多糖等大分子交织形成的骨架网络，可显著削弱防治药剂渗透与宿主免疫识别，是导致防治药剂防效骤降、田间病害反复暴发的核心诱因。

针对制约农业细菌性病害防治的技术瓶颈，研究团队将高活性Ce4+引入金属有机框架，构建出具有双金属共定位活性中心的人工水解酶；通过密度泛函理论计算，首次阐明其区别于天然水解酶的独特催化路径。该酶具有良好的生物安全性和环境耐受性，可高效水解糖苷键，实现对细菌生物膜多糖骨架的靶向降解，生物膜清除率超80%，杀菌率超85%。该成果突破传统杀菌剂依赖，首次将人工水解酶应用于生物膜的靶向清除，基于“解膜-杀菌”联动机制开辟了绿色防控新路径，对破解当前细菌性病害防治无特效药可用的产业困境具有重要现实意义。

烟草所为论文第一完成单位，博士生李涵为论文第一作者，王秀国研究员、慕文静特聘副研究员和瓦赫宁根大学Han Zuilhof教授为论文共同通讯作者。研究获得了国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.9481237