微生物對有機物降解作用-文庫吧資料
2025-04-10 23:25本頁面
【正文】 協(xié)同作用主要體現(xiàn)在：（?。┮环N或多種微生物為其他微生物提供B族維生素、氨基酸及其他生長因素；（ⅱ）一種微生物將目標(biāo)污染物分解為中間產(chǎn)物，第二種微生物繼續(xù)分解中間產(chǎn)物；（ⅲ）一種微生物通過共代謝將目標(biāo)產(chǎn)物進行轉(zhuǎn)化，只有在其他微生物存在條件下才能將其徹底分解；（ⅳ）一種微生物分解目標(biāo)產(chǎn)物形成有毒中間物，使分解率下降，其他微生物可能以這種有毒中間產(chǎn)物作為碳源加以利用。而濕度的大小也影響著微生物降解有機物的速率。Sarfraz等研究了假單胞菌對硫丹的降解，證明了溫度和pH對微生物降解硫丹的影響， 指出上述三菌株降解硫丹的最佳溫度為 3 0℃，p H為 。例如農(nóng)藥的生物降解性由易到難依次為脂肪酸類、 有機磷酸鹽類、 長鏈苯氧基脂肪酸類、 短鏈 苯氧基脂肪酸類、單基取代苯氧基脂肪酸類、三基取代苯氧基脂肪酸類、二硝基苯類、氯代烴類。（3）污染物的性質(zhì)有機物的分子量、空問結(jié)構(gòu)、取代基的種類及數(shù)量等都影響到微生物對其降解的難易程度。微生物氧化還原反應(yīng)的最終電子受體包括溶解氧、有機物分解的中間產(chǎn)物和無機酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根等）三大類，第一種為有氧過程，而后兩種為無氧過程。例如，在對土壤中多氯聯(lián)苯生物降解的研究中發(fā)現(xiàn)，作為親核劑的維生素B12可催化多氯聯(lián)苯所有位置上的脫氯反應(yīng)，30℃下40天內(nèi)多氯聯(lián)苯分子脫氯率達40%；相比之下，在缺乏維生素B12，其脫氯率小于10%。但在添加營養(yǎng)鹽之前，必須確定營養(yǎng)鹽的形式、合適的濃度以及適當(dāng)?shù)谋壤?。? 微生物降解農(nóng)藥的主要途徑降解機理作用機理適用對象水解作用在微生物作用下，酯鍵和酰胺鍵水解，使得農(nóng)藥脫毒如馬拉硫磷、敵稗、毒死蜱脫鹵作用鹵代烴類殺蟲劑，在脫鹵酶的作用下，其取代基上的鹵被H、羧基等取代，從而失去毒性如DDT降解變?yōu)镈DE；二氯苯氧化作用微生物通過合成氧化酶，使分子氧進入有機分子，尤其是帶有芳香環(huán)的有機分子中，插入1個羧基或形成1個環(huán)氧化物如多菌靈和2,4D硝基還原在微生物作用下，農(nóng)藥中的NO2轉(zhuǎn)變?yōu)镹H2如2,4二硝基酚其降解產(chǎn)物為2氨基4硝基酚；對硫磷轉(zhuǎn)化為氨基對硫磷；2,4二硝基酚甲基化有毒酚類加入甲基使其鈍化如四氯酚、五氯酚去甲基化含有甲基或其他烴基，與N、O、S相連，脫去這些集團轉(zhuǎn)化為無毒如敵草隆的降解即脫去兩個N甲基；苯脲去氨基脫氮無毒如醚草通、莠去津（1）營養(yǎng)物質(zhì)微生物分解有機物一般利用有機污染物作為碳源，但同時需要其他的營養(yǎng)物質(zhì)，如氮源、能源、無機鹽和水。共代謝作用在農(nóng)藥的微生物降解過程中發(fā)揮著主要的作用 。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，它們則可被部分降解，這個作用稱為共代謝作用。礦化作用是最理想的降解方式，因為農(nóng)藥被完全降解成無毒的無機物，如石利利等[9]研究了假單胞菌DLL1在水溶液介質(zhì)中降解甲基對硫磷的性能及降解機理后指出，DLL1菌可以將甲基對硫磷完全降解為無機離子NONO3[8]。有許多化學(xué)農(nóng)藥是天然化合物的類似物，某些微生物具有降解它們的酶系。通過質(zhì)粒上的基因與染色體上的基因的共同作用，在微生物體內(nèi)把農(nóng)藥降解[7]。但是，降解酶在土壤中容易受非生物變性、土壤吸附等作用而失活，難以長時間保持降解活性，而且酶在土壤中的移動性差等等，這限制了降解酶在實際中的應(yīng)用。最終莠去津被降解為CO2和NH2[6]。第二個酶是A tzB，催化羥基莠去津脫氯氨基反應(yīng)，產(chǎn)生N－異丙基氰尿酰胺。（1）細菌降解農(nóng)藥的本質(zhì)是酶促反應(yīng)，即化合物通過一定的方式進入細菌體內(nèi)，然后在各種酶作用下，經(jīng)過一系列的生理生化反應(yīng)，最終將農(nóng)藥完全降解或分解成分子量較小的無毒或毒性較小化合物的過程。 圖1 微生物在加氧酶的作用下氧化多環(huán)芳烴的途徑 微生物對農(nóng)藥的降解降解農(nóng)藥的微生物有細菌、真菌、放線菌、藻類等。多環(huán)芳烴的酶降解具有很強的區(qū)域性和選擇性。降解中的產(chǎn)物被微生物用來合成自身的生物量，同時產(chǎn)生CO2和H2O。微生物加氧酶分單加氧酶和雙加氧酶兩種它們的活性程度對多環(huán)芳烴的降解有很大影響，微生物加氧酶對多環(huán)芳烴的作用見圖1。 （2）加氧酶降解途徑 原核微生物和真核微生物對多環(huán)芳烴的微生物降解都需要氧氣的參與，產(chǎn)生氧化酶，加氧酶把氧原子加到CC鍵上形成CO鍵，再經(jīng)過加氫、脫水等作用而使CC鍵斷裂，苯環(huán)數(shù)減少。共代謝是多環(huán)
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