微生物降解有机磷农药的研究进展论文

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1、微生物降解有机磷农药的研究进展独孤求败（师范大学）摘要：综述有机磷农药降解微生物的种类、降解机理及代谢途径、有机磷降解酶、降解酶基因克隆与表迗等研究现状，并探讨有机磷农药微生物降解的发展趋势关键词：有机磷农药；微生物降解；农药残留；降解菌。农药作为一种重要的生产资料，在农业生产中得到普遍应用，最为广泛的是有机磷农药，包括杀虫剂、除草剂和杀歯剂等。目前，我国生产200多种农药，年产E近1000多万吨，其屮有机磷农药约占总产80%。其屮作为当今农药中的主要类别的宥机磷农药如甲胺磷，甲基对硫磷，对硫磷，甲基异柳磷，久效磷，乐果，氧化乐果，甲拌磷，杀扑

2、磷等为代表的高毐农药，一直在国内广泛生产和使用。有机磷农药作为有机氯农药的取代物，具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择作用高、药害小、在环境中降解快、残毐低等优点。有机磷农药作为一类高效、广谱的杀虫剂，促进了农业生产的迅速发展，但其具有抑制胆碱酯酶活力，使乙酰胆碱大S蓄积，产生类似胆碱能激动剂的作用，使屮毒者表现流涎、腹泻、震颤、肌朿颤动等症状，严重者可死亡：且有机磷农药具宥烷基化作用

3、4］，可能会对动物有致癌、致畸、致突变作用。随着环保意识的增强，有机磷农药的污染问题［13］益引起人们的重视。研宄表明，利用微生物及其降解酶是消除农药污

4、染的有效途径。［S6］1有机磷农药降解微生物的筛选与种类。冇机磯农药降解微生物的筛选方法较多，目前最常用的方法是从长期遭受农药污染的土壤或水体屮采集样品，经富集培养、平板划线等操作，分离得到单蘭落；然后经驯化培养，或紫外化学诱变等方法获取髙效降解阐株：或通过细胞工程、基W工程等技术手段构建工程菌株。FI前己经分离出多种有机磷农药降解微生物，包括细菌、真菌、放线菌和藻类等

5、74q，其中，以细菌的种类最多。且根据资料显示，有机磷农药降解细菌大多属于假单胞菌屈，如假单胞菌可降解甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、敌敌畏以及甲拌磷等多种农药，表明假单

6、胞菌在农药降解中占冇重耍地位；真菌也具有卓越的农药降解能力，如青霉属真菌可降解对硫磷、马拉硫磷、地虫磷以及敌百虫等多种农药；藻类降解有机磷农药的研究报道较少，但藻类的农药降解能力正在日益引起人们的重视，如小球藻可有效地去除污水中的有机物质，包括农药、烷烃、酚类以及邻苯二甲酸酯等，且小球藻还含有丰富的叶绿素、叶黄素和其他类胡萝卜素、丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素以及必需氨基酸等

7、91。2微生物降解有机磷农药的机理及代谢途径。有机磷农药大多数属于酯类，一般不溶于水，易溶于有机溶剂，其降解方式主要有物理降解、化学降解和生物降解。其中，微生物降解是生

8、物降解的主要形式，其反应条件温和，反应速度快，反应专一性强。研究表明，有机磷农药的微生物降解是一个极其复杂的生物化学过程，该过程涉及多种酶促反应，主要有氧化、还原、脱氢、合成等儿种类型

9、1GI。微生物降解有机磷农药的作用方式可以分为两大类，一是微生物直接作用于有机磷农药，通过酶促反应降解农药，常说的微4物降解有机磷农药多属于此类；二是通过微生物的活动改变丫化学和物理的环境而间接作用于宥机磷农药，一般有矿化作用、共代谢作用、生物浓缩或累积作用及其他的间接作用等［川。有机磷农药的微生物代谢途径比较复杂，研究较多的主要有甲胺磷、T基对硫磷等。曹志方等

10、从T胺磷的酯键结构考虑，推测微生物降解甲胺磷主要为水解作用，当甲胺磷变为无机磷后，其产物包括ch3oh,ch3sh,nh3,其屮不含磷的简单C.化合物可被甲棊营养阑进一步代谢；另外，不同的微生物降解甲胺磷的途径可能不同，即使同一微生物在不同生长条件KK降解途径也可能不同，且不能排除在一定条件下某一种微生物可通过不同途径來降解甲胺磷ll2j。阮少江等从牛.长在以甲胺（也可生长在甲胺磷上）为唯一碳、氮源的甲基营养菌N0.1细胞屮提取出一种甲胺脱氢酶（MADH）,该酶不仅能转化甲胺为甲醛和氨，.H.能够较好地催化甲胺磷的降解；进一步的研宄表明，甲胺脱

11、氢酶并不具有磷酸酯酶的活性，其降解机制可能是首先打断甲胺磷中的N-P键，释放氨基，进而引起其他基团的脱落，最终降解产物CH3OH、CH3SH、NH3。路杨等认力，细菌对甲胺磷浓度降低所起的作用不是简单的表面吸附作用，而是不同程度地打断甲胺磷的P-N、P-O、P-S键；部分降解菌能够完全打断甲胺磷的P-N、P-0、P-S键，使之完全降解为PO43-1131微生物代谢甲蕋对硫磷的初始反应一般为水解作用，产物多为二甲蕋硫代磷酸（DMTH）和对硝蕋苯酚（PNP）1141;而崔中利等认为，采用共代谢降解方式的微生物可能在有毒化合物的生物修复中具有更大的贡

12、献，Bacilluscerell-j5降解甲基对硫磷的途径独特，无PNP产生，代之以紫外吸收波长力242.5am的一种未知中间产物［151。柏文琴等分