微生物資源與生態(tài)-wenkub
2023-04-19 23:26:43 本頁面
【正文】 作物的周邊環(huán)境，如農(nóng)田、土壤或漂浮于大氣，與塵埃吸附形成氣溶膠。 degradation mechanism。. . . .微生物資源與生態(tài)—農(nóng)藥的微生物降解姓名： 專業(yè)：植物營養(yǎng) 學(xué)號(hào)：摘要:農(nóng)藥在人類防止農(nóng)作物病蟲草害中起著重要作用，但是因農(nóng)藥殘留對(duì)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重威脅等問題值得關(guān)注，本文綜述了農(nóng)藥殘留的危害、微生物降解農(nóng)藥的機(jī)理、農(nóng)藥降解菌的種類、影響農(nóng)藥降解的因素及其微生物降解農(nóng)藥的新應(yīng)用。 biodegradation。試用后的農(nóng)藥經(jīng)過一段時(shí)間的降解、代謝等作用后，其含量會(huì)降低到一定的水平，通常，我們把殘存在環(huán)境中和生物體內(nèi)的微量農(nóng)藥稱作殘留農(nóng)藥，它包括農(nóng)藥原體殘留量及其具有比原體毒性更高或相當(dāng)毒性的降解物的殘留量。有機(jī)氯類農(nóng)藥是高殘留、生物富集性很強(qiáng)的一類農(nóng)藥，目前已被禁止生產(chǎn)，但由于已被廣泛大量地使用了多年，因此在環(huán)境仍有殘留，對(duì)環(huán)境和人的威脅還很大。(3)農(nóng)副產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量增加，危害人體健康。農(nóng)藥殘留的危害已引起人們的普遍關(guān)注。生物降解主要是微生物降解在農(nóng)藥降解中占據(jù)了主導(dǎo)地位。(2)農(nóng)藥本身的因素：農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)、農(nóng)藥的使用濃度及農(nóng)藥的用藥歷史等也影響農(nóng)藥的降解性能。微生物的種類多樣、數(shù)量繁多，有利于農(nóng)藥的降解。由于在各種生物降解中微生物所起的作用最大，所以一般提到生物降解主要是指微生物降解[6]。 、微生物降解農(nóng)藥的機(jī)理 微生物對(duì)農(nóng)藥的作用方式可分為兩大類[8]，一類是微生物直接作用于農(nóng)藥，通過酶促反應(yīng)降解農(nóng)藥，常說的農(nóng)藥微生物降解多屬于此類；一類是通過微生物的活動(dòng)改變了化學(xué)和物理的環(huán)境而間接作用于農(nóng)藥。農(nóng)藥的這種穿透率與農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)參數(shù)(主要是親脂性參數(shù)和空間位阻參數(shù))密切相關(guān)。這是因?yàn)檗r(nóng)藥被完全降解成無毒的無機(jī)物。利用微生物修復(fù)環(huán)境農(nóng)藥污染的主要原理是微生物利用有機(jī)農(nóng)藥作為碳源、氮源，將復(fù)雜的農(nóng)藥化合物分解成簡(jiǎn)單化合物，或者徹底分解為COH2O、NH3，從而降低農(nóng)藥在環(huán)境中的殘留量及毒性[13]。 脫鹵作用菌代烴類殺蟲劑，在脫菌酶的作用下，其取代基上的鹵被H原子或羧基等取代，從而失去毒性，如DDT降解變?yōu)?DDE即屬此類反應(yīng)。含有甲基或其他烴基，與 N、O、S等相連，脫去這些基團(tuán)轉(zhuǎn)為無毒物質(zhì)，如敵草隆的降解即脫去兩個(gè) N甲基 。表一是常見農(nóng)藥的降解為生物[17] 。 解 氯芽孢桿菌、鐮孢霉菌、小單孢菌、諾卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、鏈球菌敵百蟲曲霉菌、鐮孢霉菌敵敵畏假單胞菌狄氏劑芽孢桿菌、假單胞菌艾氏劑鐮孢霉菌、青霉菌樂微生物降解本身的功能特性和變化也是影響降解能力與機(jī)制的重要因素。陳亞麗等 [22]在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，凡是苯環(huán)上有－OH或－NH2的化合物都比較容易被假單胞菌WBC3所降解，這與苯環(huán)的降解通常先羥化再開環(huán)的原理一致。微生物通過改變自身的信息獲得降解某一化合物的能力的過程是緩慢的，與目前大量使用的人工合成的生物異源物質(zhì)相比，依靠微生物的自然進(jìn)化過程顯然不能滿足要求，因此，長(zhǎng)期以往將會(huì)造成整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的失衡[23]。大多數(shù)微生物有最適生長(zhǎng)溫度，降解酶也有最適反應(yīng)溫度，溫度的改變可以影響微生物的代謝、降解酶的酶活，甚至還能影響農(nóng)藥污染的物理狀態(tài)，從而影響降解速率。莫測(cè)輝等[24]指出，堆肥中微生物降解多環(huán)芳烴的活性與氧的濃度和水分含量密切相關(guān)，當(dāng)堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%時(shí)，堆肥就從好氧條件轉(zhuǎn)化為厭氧條件，進(jìn)而影響多環(huán)芳烴的降解效果。 以往研究農(nóng)藥污染的生物降解偏重于用單一微生物菌株的純培養(yǎng)，現(xiàn)在已經(jīng)證明，單一菌株的純培養(yǎng)效果不如混合培養(yǎng)。利用固定化技術(shù)固定具有降解能力的微生物和酶，然后用來處理對(duì)被農(nóng)藥污染的土壤或水體，具有良好的發(fā)展前景。然而這一方法完全不符合實(shí)際情況，自然狀態(tài)下，是多種微生物共存，通過微生物之間的共同作用把農(nóng)藥降解[28]。如何克服環(huán)境的影響從而充分發(fā)揮目標(biāo)微生物的作用是需要解決的重大問題。這種限制需要人們盡快解決，從而擴(kuò)大微生物降解農(nóng)藥的應(yīng)用范圍。五、發(fā)展趨勢(shì)與展望農(nóng)藥的微生物降解目前雖已得到了很大的發(fā)展，各種降解農(nóng)藥的微生物菌株也相繼被分離和鑒定，但是應(yīng)用微生物進(jìn)行生物修復(fù)的實(shí)際應(yīng)用卻往往由于其較低的降解效率而受到影響。 參考文獻(xiàn)：[1] 習(xí)志江, 李秋果. 農(nóng)藥的微生物降解技術(shù)研究[J]. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)b：自然科學(xué)版, 2007, (2):8790.[2] 劉建利. 利用微生物降解農(nóng)藥污染[J]. 生物學(xué)教學(xué), 2010, (4).[3] 劉麗潔, 秦德志, 靳榮等. 微生物降解有機(jī)農(nóng)藥的研究進(jìn)展[J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)科
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