【正文】
保持活性,重金屬、 Cu2+對該酶有明顯的促進作用,而 SDS對其具有抑制作用,這是首例來自真菌的磷酸三酯酶。 20 世紀 80 年代, Munnecke等 (1980)發(fā)現(xiàn)有機磷農藥降解酶比產生這類酶本身,特別是對低濃度的農藥。有機磷農藥通常含有 P=S 鍵和 P=O 鍵,有些 有機磷農藥 (如甲胺磷 )還含有 PN 鍵。有機磷農藥在經過氧化氫徹底降解后,變成磷酸,水 ,二氧化碳及一些礦物質等,這些降解產物基本上沒有毒性,對環(huán)境和食品來說是比較安全的。如乙基對硫磷屬高毒化學農藥,在光照條件下易發(fā)生光氧化反應,生成毒性更大的對氧磷,在短期內使乙基對硫磷的毒性大大增加。農藥對大氣、土壤和水體污染,對環(huán) 境質量的影響與破壞是嚴重的 [3]。 有機磷農藥的研究開發(fā)與推廣應用在經歷了極其輝煌的黃金時代 之后,也面臨了許多不能與人類與環(huán)境相容的安全性問題,從有機磷殺蟲劑的研究開發(fā)策略而言,目前世界上一些農藥公司主要是充分利用、開發(fā)現(xiàn)有的符合毒理學要求的一些有機磷殺蟲劑,而對有機磷殺蟲劑的創(chuàng)新性研究在 1985 年至 20 世紀 90 年代前后便已逐漸進入低潮期或終止。采用富集分離法從農藥廠附近收集的土壤中分離篩選出 5株對毒死蜱 具有良好降解作用的菌株,其中包括 3株細菌, 2株真菌。 關鍵詞 :有機磷;降解;篩選;生長條件 II ABSTRACT The study aimed to screen the strain that had good degradation on the chlorpyrifos and investigate the growth condition of degradation bacteria that degrades dichlorvos ,to provided the theoretieal basis for the soil remediation on the anophosphorus pesticide by using microanism. With the help of separation method of enrichment, we can separate five strains which is favorable to the degradation of Chlorpyrifos from the soil collected near the mill of pesticide plant. Among these funguses, there is three bacterium and two funguses. With changes in culture medium, carbon source, concentration, chlorpyrifos’ concentration, pH , temperature and some other single conditions an by the assay of strain’s absorbance value in 600nm’ wavelength, we can research the growing condition of strain and define the best condition for strain’s growth. Identified, three bacteria are Pseudomonas and two funguses are Fusarium LK. ex Fx. Glucose can promote the growth of bacteria. However, when the concentration of pesticide is not so high, Glucose has less influence to the growth of bacteria. The most suitable pH value for bacteria is from 7 to 8 and the optimal temperature is 37 ℃ 。即有機磷殺蟲劑占整個殺蟲劑市場的三分之一以上。(3)農藥工業(yè)廢水的排放和意外泄漏都會造成對環(huán)境的污染。農藥在治理病蟲害,提高糧食產量方面發(fā)揮著不可低估的作用 ; 每年的化學農藥除了銷售本身所得的效益外,通過 防治病蟲害為人類挽回了數(shù)以億萬斤計糧棉的間接效益,對世界農業(yè)生產的持續(xù)、穩(wěn)定、高產起了關鍵的作用。并伴有強烈的沖擊波和時速高達 400Km/h 的射流,在這樣的極端環(huán)境下,泡內氣體和液體交界面的介質被加熱,同時分解產生強氧化性的自由基 [5]。有機磷農藥對土壤中的活性酶也存在抑制性,抑制程度的大小隨著外界環(huán)境的變化而變化,而且 不同種類的有機磷農藥對酶的影響也是不同的,但反過來,有機磷農藥對酶的活性也具有一定的刺激作用,朱南文等 (1996) [11]發(fā)現(xiàn)在施用甲胺磷 14d 內,甲胺磷對土壤中酸性磷酸酶、中性磷酸酶和堿性磷酸酶呈一定的抑制作用,而在 4d 以后,對酶的抑制性消失,甚至出現(xiàn)了刺激效應。 通過底物類似物親和晶體的 x-衍射的方法,國外的學者們研究了酶的三維構象,發(fā)現(xiàn)酶是同源二聚體,其催化中心具有 2 個 Zn2+離子,它們?yōu)槊傅膸讉€重要的氨基酸殘基( His55,His57,Lys169,Asp301,His201,His230)所圍繞,形成雙核金屬催化中心,在這里金屬離子結合的羥離子可以親核攻擊底物的親核性磷原子,促進水解反應的發(fā)生,從而使農藥毒性降低。 降解有機磷農藥的微生物種類 綜述有關文獻發(fā)現(xiàn) [18,19]: (1)能夠降解農藥的有 細菌,真菌,放線菌藻類,其中,細菌本身在生理生化具有多種適應能力以及容易誘發(fā)突變,因此,這使得細菌在降解農藥中占主導地位。 12 表 試劑 Table The reagents 試劑名稱 生產廠家 牛肉膏、蛋白胨 梁山科泰生物制品有限公司 葡萄糖、蔗糖 廣東汕頭市西隴化工廠 瓊脂條 福建省石獅市瓊脂副食品加工廠 對二甲氨基苯甲醛、 FeSO 對硝基苯酚 天津市博迪化工有限公司 KH2PO4 、 Na2MoO4, CaSO4培養(yǎng)至 2, 7, 10, 14 或 30 天時,及時在 20℃ 下觀察微生物的生長和明膠液化的狀況。 (6) 檸檬酸鹽培養(yǎng)基 每支試管裝 5mL 培養(yǎng)基 (檸檬酸鈉 5g, NaCl 5g, MgSO4 2g, K2HPO4 2g,瓊脂 20g, 1%澳百里酚蘭液 8mL,蒸餾水 1000mL, )滅菌后制成斜面,將試驗菌的斜面培養(yǎng)物制成懸浮液,用接種環(huán)挑取懸液,在培養(yǎng)基斜面上劃線接種,視需要可穿刺接種底部,置 37℃ 培養(yǎng) 4 天,每天觀察記錄一次。 (9) 葡萄糖 Hugh——Leifson 試驗 每支試管裝 5mL 培養(yǎng)基 (蛋白胨 , NaCl , K2HPO4 ,葡萄糖 , 16 瓊脂 , 1%澳百里酚蘭液 ,蒸餾水 100mL, ),滅菌后直立凝固,穿刺接種細菌,同時接兩支,一管不加凡士林,另一管加 厘米厚的熔化的無菌凡士林。 細菌分析結果 1. 形態(tài)觀察 X01: 革蘭氏陽性菌,短棒狀、排列成串;菌落乳白色、不規(guī)則凸起、表面較干燥、生長良好。 由圖 3. 1(a)可知,降解菌中的細菌最適碳源為葡萄糖。C)OD600XO1X02X03 (b)0115 22 30 37 45溫度(176。四種農藥對土壤脫氫酶在影響 [J].環(huán)境化學, 2020, 19(6):523527 [13] 王永杰,李順鵬,沈標等.有機磷農藥光譜活性降解菌的分離及其生理特性的研究 [J].南京農業(yè)大學學報, 1999, 22(2): 42—45. [14] 陳亞麗 張先恩 劉虹 .甲基對硫磷降解菌假單胞菌 WBC3 的篩選及其降解性能的研究 [J]. 微生物學報 ,2020 ,42(4):490497. 28 [15] Omar SA. Availability of phosphorus and sulfur of insecticide origin by fungi[J]. B iodegradation, 1998, 9 (5) : 327~ 336. [16] Sikora LJ, Kaufman D, HornogLC. Enzyme activity in soils showing degra dation of anophosphosphate insecticides[J]. B iol amp。 (2)分離純化菌株產生的降解酶,進行降解酶固定化的研究,從而實現(xiàn)有機磷農藥廢水的生物治理,這也是以后值得研究和開發(fā) 。 由圖 (b)可知,菌株 Z01的最適 pH值為 ,菌株 Z02的最適 pH值為 。 分生孢子梗細長分枝。 pH試驗 :將菌種在含有農藥的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng) 24h,制成種子液,按 10%的接種量接于含 300mg/L的毒死蜱、 1g/L的葡萄糖的無機鹽培養(yǎng)基的三角瓶中,該培養(yǎng)基以 NaOH和 H2SO4調節(jié) pH,令其 pH值分別是 、 、 、 、 。 (8) 產生 H2S 試驗 每支試管裝 5mL 液體培養(yǎng)基(牛肉膏 3g,酵母浸膏 3g,蛋白胨 10g, FeSO4 , NaCl 5g,硫代硫酸鈉 ,蒸餾水 1000mL, )。 (5) 吲哚試驗 培養(yǎng)基 :每支試管裝 5mL 液體培養(yǎng)基 (蛋白胨 10g,牛肉膏 5g, NaCL 5g,),滅菌,將被測菌接種于上述培養(yǎng)基中,留一無接種管對照。 生理生化特征測定 (1)革蘭氏染色 先用初染劑結晶紫進行染色,再用碘液媒染,然后用乙醇脫色,最后用復染劑番紅復染。 選擇培養(yǎng)基 (瓊脂平板 ):在富集培養(yǎng)基的基礎上加入 100mg/L的毒死蜱。陳亞麗 (2020)[14]等從一株假單胞桿菌 WBC3 中分離到降解甲基對硫磷的有機磷農藥降解酶,已進行 X-衍射分析其三維結構。進一步研究發(fā)現(xiàn)這些微生物之所以能降解有機磷農藥是因為它們能分泌一 種能水解磷酸酯鍵的酶,即后來研究的有機磷農藥降解酶。 YonezawwaY(1979)[8]等認為當微生物對有機化合物的降解作用是由其細胞內的酶引起時,微生物降解的整個過程可以分為三個步驟 : 首先是化合物在微生 7 物細胞膜表面的吸附,這是一個動態(tài)平衡 ; 其次是吸附在細胞膜表面的化合物進入細胞膜內,在生物量一定時,化合物對細胞膜的穿透率決定了化合物穿透細胞膜的量 ; 最后是化合物進入微生物細胞膜內與降解酶結合發(fā)生酶促反應,這是一個快速的過程。 過氧化氫法:以過氧化氫為氧化劑來降解農藥,其降解產物和通過臭氧方法得到的反應產物一樣。有機磷農藥的毒性除受農藥自身性質影響外,制劑中的某些毒性物質,代謝過程中的中間體及降解產物也會使農藥的毒 性大增。 有機磷農藥的危害 農藥環(huán)境污染造成的損失是多方面的。 1930~ 1985 年有 147 個有機磷化合物被發(fā)現(xiàn),并由 29 個公司開發(fā),其中 35%的化合物都由 Bayer 公司開發(fā),前 50個品種的開發(fā)的時間,每個約需 2~ 3 年,成本也相當便宜,后來的每個品種開發(fā)的時間至少為 6 年,開發(fā)費不斷上漲。 論文作者簽名: 日 期: 年 月 日 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................I ABSTRACT .............................................................................................................. II 第一章 文獻綜述 ..................................................................................................... 1 有機磷農藥概述 ............................................................