微生物降解農(nóng)藥-wenkub
2023-04-22 03:32:47 本頁(yè)面
【正文】 、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈霉菌屬、曲霉菌、諾卡氏菌、DDT無(wú)色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無(wú)色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產(chǎn)氣氣桿菌、鐮孢霉菌、諾卡氏菌、綠色木霉等丙體六六六白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、生孢梭菌等對(duì)硫磷大腸桿菌、芽孢桿菌七 藥降不同的微生物類(lèi)群降解農(nóng)藥的機(jī)理、途徑和過(guò)程可能不同，下面簡(jiǎn)要介紹一下農(nóng)藥的微生物降解機(jī)理。細(xì)菌由于其生化上的多種適應(yīng)能力和容易誘發(fā)突變菌株，從而在農(nóng)藥降解中占有主要地位[8]。 殺菌劑 殺螨劑 農(nóng) 藥 品 種其中，有些已經(jīng)禁止使用，如六六六、滴滴涕等有機(jī)氯農(nóng)藥，還有一些正在逐步停止使用，如有機(jī)磷類(lèi)中的甲胺磷等。近年隨著對(duì)農(nóng)藥殘留污染問(wèn)題的重視，科學(xué)家們對(duì)農(nóng)藥生物降解進(jìn)行了大量的研究，但許多問(wèn)題需要進(jìn)一步探明。因此，加強(qiáng)農(nóng)藥的生物降解研究、解決農(nóng)藥對(duì)環(huán)境及食物的污染問(wèn)題，是人類(lèi)當(dāng)前迫切需要解決的課題之一。化學(xué)農(nóng)藥主要是人工合成的生物外源性物質(zhì)，很多農(nóng)藥本身對(duì)人類(lèi)及其他生物是有毒的，而且很多類(lèi)型是不易生物降解的頑固性化合物。 關(guān)鍵詞：微生物摘要：綜述了在環(huán)境中降解農(nóng)藥的微生物種類(lèi)、微生物降解農(nóng)藥的機(jī)理、在自然條件下影響微生物降解農(nóng)藥的因素及農(nóng)藥微生物降解研究方面的新技術(shù)和新方法。生物降解 20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的第一次“綠色革命”為人類(lèi)的糧食安全做出了重大貢獻(xiàn)，其中作為主要技術(shù)之一的農(nóng)藥為糧食的增產(chǎn)起到了重要的保障作用。農(nóng)藥殘留很難降解，人們?cè)谑褂棉r(nóng)藥防止病蟲(chóng)草害的同時(shí)，也使糧食、蔬菜、瓜果等農(nóng)藥殘留超標(biāo)，污染嚴(yán)重，同時(shí)給非靶生物帶來(lái)傷害，每年造成的農(nóng)藥中毒事件及職業(yè)性中毒病例不斷增加[3～6]?！ ∵@些農(nóng)藥殘留廣泛分布于土壤、水體、大氣及農(nóng)產(chǎn)品中，難以利用大規(guī)模的工程措施消除污染。本文整理出了近年來(lái)對(duì)農(nóng)藥生物降解的研究進(jìn)展，提出存在的問(wèn)題，建議有效的研究途徑，旨在為加強(qiáng)農(nóng)藥的生物降解研究、解決農(nóng)藥對(duì)環(huán)境及食物的污染問(wèn)題提供依據(jù)。 表1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用農(nóng)藥種類(lèi)簡(jiǎn)表[7] 有機(jī)磷：敵百蟲(chóng)、甲胺磷、敵敵畏、乙酰甲胺磷、對(duì)硫磷、雙硫磷、樂(lè)果等 螨凈、殺螨特、三氯殺螨砜、螨卵酯、氯殺、敵螨丹等 甲基硫化砷、福美雙、滅菌丹、敵克松、克瘟散、稻瘟凈、多菌靈、葉枯凈等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 一在土壤、污水及高溫堆肥體系中，對(duì)農(nóng)藥分解起主要作用的是細(xì)菌類(lèi)，這與農(nóng)藥類(lèi)型、微生物降解農(nóng)藥的能力和環(huán)境條件等有關(guān)，如在高溫堆肥體系當(dāng)中，由于高溫階段體系內(nèi)部溫度較高（大于50 ℃），存活的主要是耐高溫細(xì)菌，而此階段也是農(nóng)藥降解最快的時(shí)期。 微生物降解農(nóng)藥的機(jī)理 目前，對(duì)于微生物降解農(nóng)藥的研究主要集中于細(xì)菌上，因此對(duì)于細(xì)菌代謝農(nóng)藥的機(jī)理研究得比較清楚。 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(chóng)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(lè)最終莠去津被降解為CO2和NH3[16]。現(xiàn)在許多試驗(yàn)已經(jīng)證明，編碼合成這些酶系的基因多數(shù)在質(zhì)粒上，如2，4－D的生物降解，即由質(zhì)粒攜帶的基因所控制[18]。 有許多化學(xué)農(nóng)藥是天然化合物的類(lèi)似物，某些微生物具有降解它們的酶系。 有些合成的化合物不能被微生物降解，但若有另一種可供碳源和能源的輔助基質(zhì)存在時(shí)，它們則可被部分降解，這個(gè)作用稱(chēng)為共代謝作用，這一作用最初是由Foster等[12]提出來(lái)的。共代謝作用在農(nóng)藥的微生物降解過(guò)程中發(fā)揮著主要的作用[5，17，20]。 還原反應(yīng)包括硝基還原、還原性脫鹵、醌類(lèi)還原等。 縮合包括將有毒分子或一部分與另一有機(jī)化合物相結(jié)合，從而使農(nóng)藥或其衍生物物失去活性。另外，微生物具有較強(qiáng)的適應(yīng)和被馴化的能力，通過(guò)一定的適應(yīng)過(guò)程，新的化合物能誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生相應(yīng)的酶系來(lái)降解它，或通過(guò)基因突變等建立新的酶系來(lái)降解它[10]。一般情況下，高分子化合物比低分子量化合物難降解，聚合物、復(fù)合物更能抗生物降解[10]；空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的比結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容易降解[24]。但目前的環(huán)境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物異源有機(jī)物質(zhì)，其中一些是對(duì)人類(lèi)具有致畸、致突變和致癌作用，往往對(duì)微生物的降解表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗性，其原因可能是這些化合物進(jìn)入自然界的時(shí)間比較短，單一的微生物還未進(jìn)化出降解此類(lèi)化合物的代謝機(jī)制。
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