2017, Vol. 44扩展功能
文章信息
- 马元元, 陈向向, 李敏, 王静, 张琇, 杨国平
- MA Yuan-Yuan, CHEN Xiang-Xiang, LI Min, WANG Jing, ZHANG Xiu, YANG Guo-Ping
- 微小杆菌(Exiguobacterium sp.)对肉桂酸降解行为
- Degradation of cinnamic acid by Exiguobacterium sp. Strain
- 微生物学通报, 2017, 44(9): 2079-2088
- Microbiology China, 2017, 44(9): 2079-2088
- DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160840
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文章历史
- 收稿日期: 2016-11-19
- 接受日期: 2017-02-21
- 优先数字出版日期(www.cnki.net): 2017-02-27
酚酸类物质是一类芳香环上带有活性羧酸基团的有机酸，在自然界中普遍存在于高等植物组织。自然条件下，酚酸类物质可以通过植物根系分泌、残体降解、花粉传播、雨露淋溶等途径进入周围环境[1]。研究表明，酚酸类物质可以显著改变土壤的理化性质、微生物种类及活性[2-4]，也可对植物体内酶的含量与活性[5-7]、膜的通透性能[8]、矿物质元素的吸收[9-10]、叶绿素含量[9, 11-12]等产生影响，进而对植物的生长产生抑制作用，因此被认为是引起植物自毒作用、导致作物连作障碍的主要因素之一。肉桂酸是一种典型的酚酸类化合物，普遍存在于西瓜、黄瓜、豌豆、茄子、百合、地黄等作物根系分泌物，是很多连作障碍研究中的模式化合物[13]。
利用微生物分解代谢作物根系土壤中的酚酸类物质，从而降低土壤中酚酸类物质的含量、缓解其对作物的自毒作用，被认为是自然界中酚酸类物质降解的一条有效途径。例如，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)等能高效降解花生根系自毒物质苯甲酸[14]；葡萄球菌(Staphylococcus sp.)、淡紫褐链霉菌(Streptomyces enissocaesilis)能够在以阿魏酸为唯一碳源的培养基上生长，在实验室摇瓶培养条件下降解率均可达90%以上[15-16]。孙秀等[13]从温室黄瓜根际土中筛选得到一株能够高效降解肉桂酸的真菌黑曲霉(Aspergillus niger)，并证明72 h降解液能有效缓解肉桂酸对黄瓜种子发芽和幼苗生长的抑制。暴玮[17]筛选得到了一株能够高效、高选择性地将肉桂酸降解为苯乙酮的菌株，经鉴定为伯克霍尔德氏菌属的越南伯克氏菌(Burkholderia vietnamiensis)。研究表明，众多微生物可以利用酚酸类物质作为唯一碳源和能源生长，从而起到降解转化作用[1]。应用有益微生物对酚酸类物质降解的研究日益受到重视[13]。
尽管前人对酚酸类物质降解菌开展了大量研究，但聚焦于肉桂酸的降解特性、尤其是降解产物的生物毒性效应研究还较少。有机化合物微生物降解过程的生物毒性效应变化具有一定的不确定性，毒性降低的同时也存在升高的可能[1]。考虑到肉桂酸化学分子结构中包含苯环基团，其生物转化过程中可能生成多种苯环衍生物中间产物，因此其降解过程的生物毒性效应尤其值得关注。本研究从多年西瓜连作土壤中筛选得到一株肉桂酸高效降解菌株，在深入研究其对肉桂酸降解速率的基础上，通过考察降解液对西瓜种子萌发直至幼苗生长阶段的影响，探究降解产物的毒性特征，为该菌株在缓解肉桂酸导致的连作障碍中的应用提供生物材料和理论支持。
1 材料与方法 1.1 主要试剂和仪器肉桂酸(反式)、阿魏酸、咖啡酸、香草酸、香草醛、没食子酸、香豆酸、水杨酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸、丁香酸均为分析纯(≥98%)，购自阿拉丁公司。色谱流动相水相采用Milli-Q超纯水系统制备(电阻率大于18 MΩ·cm)，Milli-Q超纯水仪购自密理博中国有限公司；有机相采用色谱纯甲醇，其他试剂为分析纯或生物试剂，均购自银川伟博鑫生物科技有限公司。
恒温振荡培养箱(HZ-9511K)，太仓市科教器材厂；光照恒温培养箱(150A)，金坛市华城润华实验仪器厂；显微镜(CX31)，奥林巴斯(中国)有限公司；高效液相色谱仪(Agilent 1200)，配置二极管阵列检测器(DAD，G1315B)，色谱柱为Agilent ZORBAX RX-C18，4.6 mm×150 mm，5 μm。
1.2 培养基无机盐培养基(g/L)：(NH4)2SO4 0.30，K2HPO4·3H2O 0.66，CaCl2·6H2O 0.10，琼脂粉15.00，1 mL微量元素，1×105 Pa蒸汽灭菌20 min。其中，微量元素配比为(mg/L)：MnSO4·4H2O 22.30，ZnSO4·7H2O 8.60，CuSO4·5H2O 0.025，H3BO4 6.20，Na2MoO4·2H2O 0.25，KI 0.83，CoCl·6H2O 0.025。
降解培养基(g/L)：(NH4)2SO4 0.30，K2HPO4·3H2O 0.66，CaCl2·6H2O 0.10，MgSO4·7H2O 0.15，酵母粉0.50，1×105 Pa蒸汽灭菌20 min。
上述培养基根据需要，在灭菌后即将冷却时加入纯乙醇配制的肉桂酸母液，使培养基内肉桂酸浓度达到100 mg/L，溶剂乙醇的浓度控制在0.1%以下。
胰蛋白胨大豆肉汤(Tryptic soy broth，TSB)培养基(g/L)：胰蛋白胨17.00，大豆木瓜蛋白酶消化物3.00，NaCl 5.00，KH2PO4 2.50，葡萄糖2.50。
MS (Murashige & Skoog，MS)培养基按照常规配方配制[18]。
1.3 肉桂酸降解菌的筛选及培养采用一次性投加高浓度化合物的驯化方法[19]，将多年西瓜连作土壤浸提液涂布在含肉桂酸的固体无机盐平板，于30 ℃恒温箱培养。选取不同形态的菌落经反复平板涂布、多次驯化后，挑取长势良好的单菌落接种于固体TSB平板进一步分离纯化，4 ℃保存。
1.4 肉桂酸降解菌的形态学及分子生物学鉴定菌株在固体TSB培养基上划线培养，单菌落采用平板形态学观察、革兰氏染色和16S rRNA基因序列分析等方法进行观察和鉴定。其中，16S rRNA基因序列分析采用通用引物27F和1492R扩增。PCR反应体系：基因组模板1 μL，上、下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL，dNTPs (各2.5 mmol/L) 2.0 μL，10×PCR buffer 2.5 μL，Taq聚合酶(5U/μL) 0.5 μL，ddH2O补足至25 μL。PCR反应条件：95 ℃ 5 min；95 ℃ 30 s，58 ℃ 30 s，72 ℃ 80 s，35个循环；72 ℃ 10 min，4 ℃保存。测序结果提交到GenBank，采用Blast软件进行同源性比较，采用MEGA 6.0软件构建系统发育树。
1.5 肉桂酸降解行为的分析方法采用外标法进行肉桂酸浓度的定量，高效液相色谱串联二极管阵列检测器(HPLC-DAD)进行分析。液相色谱条件为：流动相为甲醇-0.5%乙酸溶液(80/20，体积比)，流速0.5 mL/min，进样量：10 μL，检测波长270 nm。
肉桂酸降解行为的测定：将菌株接种至TSB液体培养基，30 ℃、150 r/min培养至对数生长期后，取2 mL菌液10 000 r/min离心5 min后，弃去上清液，再加入无菌水制备成菌悬液。将菌悬液加入含100 mg/L肉桂酸的降解培养基，使其中的菌细胞初始浓度达到107 CFU/mL，于30 ℃、150 r/min恒温振荡培养，每12 h取样一次测定培养基中肉桂酸浓度和菌细胞数量。在pH 7.0条件下设置20、30、40 ℃三个不同实验温度以检测最适降解温度；在30 ℃条件下设置6.0、7.0、8.0、9.0四个实验pH以检测不同初始pH对降解的影响；在pH 7.0、30 ℃的条件下，向降解培养基中分别单独添加100 mg/L的阿魏酸、咖啡酸、香草酸、香草醛、没食子酸、香豆酸、水杨酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸、丁香酸，30 ℃、150 r/min恒温振荡培养，每3 h取样一次测定残留率及OD600值，考察菌株降解的底物广谱性。上述10种底物的液相色谱检测方法如下：流动相均为甲醇-0.5%乙酸溶液(50/50，体积比)，流速均为0.5 mL/min，进样量均为10 μL。(1) 香豆酸：检测波长306 nm，保留时间4.046 min；(2) 阿魏酸：检测波长320 nm，保留时间4.136 min；(3) 香草酸：检测波长260 nm，保留时间3.559 min；(4) 咖啡酸：检测波长320 nm，保留时间3.478 min；(5) 苯甲酸：检测波长230 nm，保留时间5.682 min；(6) 对羟基苯甲酸：检测波长211 nm，保留时间3.534 min；(7) 香草醛：检测波长279 nm，保留时间3.892 min；(8) 丁香酸：检测波长285 nm，保留时间3.525 min；(9) 没食子：检测波长273 nm，保留时间2.935 min；(10) 水杨酸：检测波长300 nm，保留时间5.830 min。
残留率的计算公式为：
残留率=Ct/C0×100%，其中Ct为t时刻某酚酸的浓度，C0为初始某酚酸的浓度，单位mg/L。
1.6 西瓜幼苗生长毒性实验采用“金城5号”硒砂瓜种子，清水浸种6 h后，0.1%氯化汞消毒5 min，无菌水淋洗干净后将种子移植到MS培养基表面，共设计3个处理组别：(1) 空白对照(CK)组，即种子移植到纯MS培养基内；(2) 1#组，种子移植到含有100 mg/L肉桂酸0 h降解液的MS培养基内；(3) 2#组，种子移植到含有100 mg/L肉桂酸96 h降解液的MS培养基内。上述处理组每组设置9个重复。
将移植有西瓜种子的透明玻璃组培瓶置于28 ℃避光条件下催芽，待种子露白后，将组培瓶放置于人工气候室中，培养条件为30 ℃、12 h光照12 h黑暗，待空白对照组西瓜幼苗长出两片真叶时(约21±3 d)，取出西瓜幼苗，立即进行各项生理生化指标的测定。其中，子叶面积根据陈年来等[20]报道的相关系数法估算；超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑光还原法[18]；过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚显色法[18]；过氧化氢酶(CAT)活性测定采用紫外吸收比色法[18]；可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法[18]。
2 结果与分析 2.1 肉桂酸高效降解菌的鉴定通过富含肉桂酸的固体无机盐平板筛选得到多株可降解肉桂酸的菌株，其中一株命名为R30的菌株长势突出，菌落呈橙黄色，圆形，光滑湿润，边缘较整齐，其菌落形态如图 1A所示。采用无肉桂酸加入的降解培养基进行培养，发现该菌株在无肉桂酸加入的培养基内能够有效利用酵母粉良好生长。经革兰氏染色后置于光学显微镜下观察，菌株R30菌体细长，多数呈短链状排列，革兰氏染色呈阳性，如图 1B所示。经16S rRNA基因序列测定、与GenBank数据库中已收录的其他相似序列进行核酸序列同源性比较，结果表明R30与Exiguobacterium undae相似度最高，GenBank登录号为KY230508。采用MEGA 6.0构建的系统发育树如图 2所示。
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| 图 1 菌株R30在固体TSB平板上的菌落形态(A)及革兰氏染色显微照片(B) (1 000×) Figure 1 Colonial morphology of strain R30 in the TSB solid medium (A) and the Gram's dye micrograph of R30 (B) (1 000×) |
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| 图 2 菌株R30与其他相关菌株的系统发育树 Figure 2 Phylogenetic tree of strain R30 and its relatives 注：线段0.01表示序列差异的分支长度；发育树节点的数值表示Bootstrap值；括号内的数值为GenBank数据库中的登录号. Note: Bar=0.01 nucleotide divergence. Numbers at notes present bootstrap percentages. Those in parentheses are the GenBank accession number. |
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根据1.5节所述的液相色谱检测条件，采用外标法对肉桂酸进行定量分析，所得色谱检测结果如图 3所示，肉桂酸的保留时间为3.812 min。
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| 图 3 肉桂酸液相色谱检测图 Figure 3 HPLC-DAD picture of cinnamic acid |
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| 图 4 不同pH条件下肉桂酸的降解效能与菌株R30的生长曲线 Figure 4 The degradation curve of cinnamic acid and the growth curve of strain R30 at different pH Note: a: pH 6.0; B: pH 7.0; C: pH 8.0; D: pH 9.0. |
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对比图 4A、B、C和D中肉桂酸48 h残留率可知，菌株R30对肉桂酸最佳降解pH约为7.0，降解48 h后肉桂酸的残留率低于47%；pH 6.0和pH 8.0次之，降解48 h后肉桂酸的残留率分别为75.1%、78.3%；pH 9.0条件下，菌株R30对肉桂酸的降解能力最弱，前48 h内的降解作用很微弱，肉桂酸的残留率高于90%。然而，对比图 4中菌株R30的生长曲线可得，在初始菌密度相同的条件下(107 CFU/mL)，菌体在pH 7.0、8.0的条件下生长最优，pH 9.0次之，pH 6.0的环境中菌体生长明显受到抑制。
综合不同初始pH条件下菌株R30的生长曲线和肉桂酸的降解情况，推测不同pH条件下菌株R30对肉桂酸的降解效能主要由菌体最适生长pH和肉桂酸存在形态两个因素决定。文献报道Exiguobacterium sp.最适生长pH约为7.8[21]，耐碱不耐酸，上述结论与图 4中不同pH条件下菌株R30的生长曲线吻合良好。肉桂酸分子结构中包含在高pH条件下易解离的羧酸官能团，而以离子形态存在的肉桂酸可能不利于菌株R30对其的利用转化。因此，综合上述两个因素，菌株R30对肉桂酸的最适降解pH在7.0左右。
2.2.2 不同温度下菌株R30对肉桂酸的降解效能: 在肉桂酸初始浓度100 mg/L、pH 7.0的条件下，不同温度对菌株R30降解肉桂酸效能的影响如图 5所示。对比图 5A、B和C中菌株R30的生长曲线可知，其最适生长温度在30 ℃左右，在低温20 ℃条件下的生长情况优于高温40 ℃。相应的，对肉桂酸的降解效能在30 ℃左右达到最大，降解84 h后肉桂酸的残留率低于5%；20 ℃条件下的降解效能次之，84 h后肉桂酸的残留率也能降至5%以下；在较高温度40 ℃下，菌株R30对肉桂酸的降解效能明显受到抑制，降解84 h后肉桂酸的残留量略高于15%。不同温度下菌株R30对肉桂酸的降解效能与菌体生长曲线变化趋势一致，因此推测不同温度下菌株R30对肉桂酸的降解效能主要由菌体最适生长温度决定，在30 ℃左右菌株R30生长最优，表现出对肉桂酸的最大降解效能。
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| 图 5 不同温度下肉桂酸的降解效能与菌株R30的生长曲线 Figure 5 The degradation curve of cinnamic acid and the growth curve of strain R30 at different temperatures Note: a: 20 ℃; B: 30 ℃; C: 40 ℃. |
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| 底物 Substrate |
0h | 3h | 6h | 9h | 12 h | 24 h | |||||||||||
| 残留率 Residual ratio (%) |
O600 | 残留率 Residual ratio (%) |
O600 | 残留率 Residual ratio (%) |
O600 | 残留率 Residual ratio (%) |
O600 | 残留率 Residual ratio (%) |
O600 | 残留率 Residual ratio (%) |
O600 | ||||||
| 香豆酸 Coumalic acid |
100.00±0.03 | 0.02±0.00 | 59.62±0.02 | 0.18±0.01 | 0 | 0.30±0.01 | 0 | 0.37±0.00 | 0 | 0.39±0.01 | 0 | 0.38±0.00 | |||||
| 阿魏酸 Ferulic acid |
100.00±0.03 | 0.02±0.00 | 73.87±0.02 | 0.18±0.01 | 0 | 0.34± 0.03 | 0 | 0.40±0.04 | 0 | 0.39±0.04 | 0 | 0.37±0.04 | |||||
| 香草酸 Vanillic acid |
100.00±0.03 | 0.02±0.00 | 64.20±0.02 | 0.06 ± 0.00 | 7.60±0.01 | 0.24± 0.02 | 0 | 0.33±0.02 | 0 | 0.35±0.02 | 0 | 0.42±0.03 | |||||
| 咖啡酸 Caffeic acid |
100.00±0.01 | 0.02±0.00 | 84.51±0.03 | 0.07±0.01 | 27.81±0.04 | 0.24± 0.01 | 0 | 0.34±0.01 | 0 | 0.42±0.02 | 0 | 0.51±0.03 | |||||
| 苯甲酸 Benzoic acid |
100.00±1.00 | 0.02±0.00 | 81.90 ± 0.82 | 0.09 ± 0.01 | 44.76±0.45 | 0.29±0.01 | 0 | 0.31±0.00 | 0 | 0.46 ± 0.02 | 0 | 0.54±0.05 | |||||
| 对羟基苯甲酸 4-Hydroxybenzoic acid |
100.00±0.05 | 0.02±0.00 | 78.51±0.01 | 0.12±0.00 | 28.32±0.03 | 0.25 ± 0.01 | 6.08±0.01 | 0.36±0.01 | 0 | 0.60 ± 0.02 | 0 | 0.84±0.05 | |||||
| 香草醛 Vanillic aldehyde |
100.00±0.05 | 0.02±0.00 | 100.00±0.03 | 0.04±0.00 | 99.80±0.02 | 0.05 ± 0.01 | 96.76±0.04 | 0.14 ± 0.01 | 72.82±0.03 | 0.25±0.01 | 18.73 ± 0.03 | 0.43 ± 0.01 | |||||
| 丁香酸 Syringic acid |
100.00±0.00 | 0.02±0.00 | 97.91 ± 0.02 | 0.10 ± 0.01 | 93.48±0.02 | 0.18 ± 0.01 | 82.60±0.04 | 0.25±0.01 | 68.20±0.06 | 0.46±0.02 | 47.64± 0.06 | 0.48 ± 0.03 | |||||
| 没食子酸 GalUc acid |
100.00±0.05 | 0.02±0.00 | 95.25± 0.02 | 0.09 ± 0.00 | 92.43±0.02 | 0.19 ± 0.01 | 92.56±0.05 | 0.28 ± 0.01 | 88.70±0.03 | 0.40 ± 0.01 | 86.09 ± 0.03 | 0.44 ± 0.01 | |||||
| 水杨酸 Salicylic acid |
100.00±0.03 | 0.02±0.00 | 97.65± 0.01 | 0.09 ± 0.00 | 96.29±0.03 | 0.18±0.02 | 96.38± 0.01 | 0.27±0.00 | 94.24i0.01 | 0.30 ± 0.02 | 94.80±0.03 | 0.32 ± 0.02 | |||||
植物种子萌发及萌发后的幼苗生长阶段要比其他阶段对化感物质更具敏感性，而化感物质经微生物降解后的产物毒性效应也应引起足够重视，因此研究检测了100 mg/L肉桂酸经菌株R30分别降解0 h和96 h后，其降解液对西瓜种子萌发直至幼苗生长阶段的影响，结果如图 6和图 7所示。从图 6、7中可以看出，0 h降解液，即100 mg/L肉桂酸显著抑制了西瓜幼苗的生长，其株高、鲜重、子叶面积、茎粗、根体积、根长6项指标显著低于空白对照组，而超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶(Peroxidase，POD)、过氧化氢酶(Catalase，CAT)和可溶性蛋白含量显著高出空白对照组。100 mg/L肉桂酸经菌株R30降解96 h后，显著缓解了肉桂酸对西瓜幼苗生长的抑制作用，SOD、POD、CAT抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量与空白对照组几乎无差别，鲜重、茎粗等生长指标与空白对照组也非常接近。由此推测，菌株R30不仅对肉桂酸表现出良好的降解效果，而且降解产物无明显毒性效应。
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| 图 6 菌株R30对西瓜幼苗生长情况的影响 Figure 6 Effect of strain R30 to the growing of watermelon seedings 注：CK：空白对照；1#：100 mg/L肉桂酸经菌株R30降解0 h；2#：100 mg/L肉桂酸经菌株R30降解96 h. Note: CK: black control; 1#: 0 h degradation liquid of 100 mg/L cinnamic acid; 2#: 96 h degradation liquid of 100 mg/L cinnamic acid. |
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| 图 7 菌株R30对西瓜幼苗部分生理生化指标的影响 Figure 7 Effects of strain R30 on some physiological and biochemical indexes of watermelon seedlings 注：A：菌株R30对西瓜幼苗株高、鲜重、子叶面积、茎粗、根体积和根长的影响；B：菌株R30对西瓜幼苗SOD活性的影响；C：菌株R30对西瓜幼苗POD活性的影响；D：菌株R30对西瓜幼苗CAT活性的影响；E：菌株R30对西瓜幼苗可溶性蛋白含量的影响. CK：空白对照；1#：100 mg/L肉桂酸经菌株R30降解0 h；2#：100 mg/L肉桂酸经菌株R30降解96 h. Note: A: Effects of strain R30 on plant height, fresh weight, cotyledon area, stem diameter, root volume and root length of watermelon seedlings; B: Effects of strain R30 on SOD activity of watermelon seedlings; C: Effects of strain R30 on POD activity of watermelon seedlings; D: Effects of strain R30 on CAT activity of watermelon seedlings; E: Effects of strain R30 on soluble protein content of watermelon seedlings. CK: black control; 1#: 0 h degradation liquid of 100 mg/L cinnamic acid; 2#: 96 h degradation liquid of 100 mg/L cinnamic acid. |
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与增施有机肥、嫁接等减轻酚酸类自毒物质连作障碍的措施相比，采用微生物降解途径缓解土壤酚酸积累对农田生态环境的可持续发展更具现实意义。文献报道显示，外源肉桂酸可以改变土壤微生物的生物量、呼吸和代谢熵[22]，对放线菌表现出显著的抑制作用，而对氨化细菌作用不明显[23]，即肉桂酸对不同微生物的作用效应不同，因此不同微生物对肉桂酸的降解转化行为也存在较大差别。例如，王宗芹[24]从杨树人工林根际土壤中筛选出4株菌，发现米曲霉(Aspergillus oryzae)对肉桂酸的降解效果最好，在24 h内降解效率可达94%；担子菌酵母(Basidiomycete yeast sp.)和中华根瘤菌(Sinorhizobium sp.)在降解72 h后降解率也分别达到99%和98%；假单胞菌(Pseudomonas putida)的降解效果最差，降解96 h后肉桂酸的降解率仅为88%，即真菌对肉桂酸的降解能力高于细菌。孙秀[25]分离得到的黑曲霉(Aspergillus niger)在液体摇瓶培养条件下，对肉桂酸的降解效率为72 h达99.62%。微小杆菌属细菌在自然界中分布极为广泛，研究表明其在分解复杂有机污染物、转化重金属、作物根际促生等领域已被证实具有潜在或良好的利用价值[26]。本研究发现的R30菌株经鉴定为微小杆菌属(Exiguobacterium sp.)细菌，从生境角度讲，其来源地宁夏中卫硒砂瓜种植区存在干旱、盐碱、昼夜温差大等多种环境胁迫因素，表明该菌具有较高的极端环境耐受性；从降解转化性能角度讲，目前还未见到该菌应用于酚酸或苯酚类有机化合物降解转化领域的研究报道。与其他细菌相比，R30菌株在液体发酵液中对肉桂酸表现出了较高的降解能力，96 h内降解率可达99%以上，而且可在较宽的温度和pH范围内对肉桂酸进行降解；实际环境中，一种作物根系常共存多种酚酸类物质，而菌株R30对其他诸如香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等酚酸类物质也具有高效的降解能力，表现出了一定的底物广谱性。此外，微生物对有机化合物的代谢转化作用很难达到完全矿化去除的效果，因此转化产物的生物毒性效应值得考虑，本研究通过检测降解液对西瓜种子萌发直至幼苗生长阶段的影响，发现该菌株对肉桂酸表现出良好降解效果的同时其降解产物无明显毒性。综上，推测R30菌株在研发酚酸类物质降解专用微生物菌肥、缓解相关作物连作障碍领域具有较高的潜在应用价值。目前，微生物降解转化肉桂酸[27]、4-羟基苯甲酸[28]等酚酸类物质过程中的相关酶学和基因研究已有报道，但微小杆菌属细菌应用于酚酸类有机化合物降解转化领域的研究还未见报道，降解转化过程的关键酶和关键基因、原位降解效果等有待进一步探究，因此我们将继续对菌株R30降解转化肉桂酸机理、菌株R30在作物根系的定殖能力和降解效能等方面展开深入的研究验证。
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