拟除虫菊酯类农药降解菌研究进展【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物工程拟除虫菊酯类农药降解菌研究进展摘要：拟除虫菊酯类农药的残留问题是农业生产上一个备受关注的问题，本文就对于拟除虫菊酯类农药及其危害进行了介绍，阐述了农药降解菌的筛选培养以及对于农药的降解机制，及其在农业生产上的科学研究和应用，并且对拟除虫菊酯类农药降解菌的发展前景作了展望。关键词：拟除虫菊酯；降解菌；生物修复；筛选分离1、拟除虫菊酯类农药的介绍及危害1.1拟除虫菊酯类农药的介绍拟除虫菊酯类农药是继有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类农药后兴起的在天然除虫菊酯农药的化学结构基础上研究发展起来的仿生农药。由于其具有低毒、高效、低残留、易于降解等特点而被广泛应用于农业生产[

2、1]。LaForlge在1947年合成了第一种拟除虫菊酯类农药-丙烯菊酯，随后开发拟除虫菊酯的热潮在世界范围内掀起[2]。至今拟除虫菊酯农药种类繁多，主要有联苯菊酯、苯醚菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等。1.2拟除虫菊酯类农药危害随着生物科学研究的不断前进，曾今被认为安全，低毒的拟除虫菊酯类农药，在近年来科学研究发现，此类农药有蓄积毒性[3]，长期接触导致慢性疾病的危害[4，5]对鱼类、蜜蜂和家蚕的毒性较高[6，7]。这类农药作为除虫剂在水产养殖产业中有着广泛的应用，然而对于水产养殖中鱼类也有着潜在的危害，鱼体内的农药残留物能够通过食物链的传递间接的危害到人类的健康

3、。汝少国等[8]运用VTG免疫印记实验法，检测出甲氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯四种菊酯类农药能够诱导雄性鱼类分泌VTG，具有潜在的环境雌激素活性，并且抑制了精巢γ-GTP和LDH生物活性，其中氯氰菊酯和溴氰菊酯明显降低了雄鱼GSI，对于鱼类有着一定的生殖毒性。Garey[9]通过实验检测出氰戊菊酯会导致人子宫内膜癌IshikawaVar-I和乳腺癌T47D细胞系异常增殖。2、农药降解菌的介绍和筛选培养鉴定2．1农药降解菌的介绍农药降解菌是一类利用天然存在或特殊培养的微生物，在可调控环境条件下，通过微生物的降解或生物转化，把有害污染物转变或降解为无毒无害的物质[10]。主要运

4、用生物修复技术从被农药污染的土壤中分离、筛选降解菌，然后用于农药的生物降解、修复。2.2农药降解菌筛选培养鉴定国内外对于农药降解菌的研究很多，艾涛等[11]采用富集培养和平板稀释法，从农药污染的土壤中分离得到一株降解能力较强的降解有机磷农药的真菌菌株L3，经鉴定为Aspergillusnomius，这种菌对乐果和辛硫磷降解率很大。马爱芝等[12]从受六六六(HCH)污染的土壤中分离得到对六六六高度选择性降解的菌株BHC-A，经鉴定为鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas，对α-、β-、γ-、δ-HCH4种异构体的降解率很大。郑永良等[13]利用加入甲胺磷（MAP）无机盐的培养基进行

5、富集筛选，通过对比各菌种对于MAP的降解程度成功筛选出能够在特定培养基生长的甲胺磷降解菌。得出结论该菌能以MAP作为唯一的碳源和氮源生长。庞金钊等[14]在加入带菌土壤的培养基内不断提高有机氯的浓度，不断富集筛选出有机氯农药降解菌。拟除虫菊酯类农药降解菌主要有产碱菌属（Alcaligenes）。虞云龙教授从蚕沙坑淤泥中分离到能以部分拟除虫菊酯和一硫代磷酸酯类农药为唯一能源生长的降解菌YF05[15]后又从农药厂废污水淤泥中分离能降解部分拟除虫菊酯和一硫代磷酸酯类农药的YF11[16]菌株被鉴定为产碱菌属的一个未知种。该分离菌株可降解三氟氯氰菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯氯菊酯、溴氰菊酯、

6、氰戊菊酯、对硫磷、甲基对硫磷等农药。王兆守后又奖阴沟肠杆菌经诱变筛选出了对拟除虫菊酯农药降解作用的降解菌[17]。3、微生物降解农药机理以及应用3.1微生物降解农药机理微生物降解农药的机理归纳为两大类：一，直接作用于农药，通过酶促反应降解农药；二，通过微生物的活动改变化学和物理环境从而间接作用于农药。常见的作用包括矿化、共代谢、生物浓缩或累积和微生物对农药的间接作用等，而通过酶促反应降解农药的方式则主要涉及氧化、脱氢、还原、水解、合成等几种反应类型。降解菌具有降解活性主要因为它体内存在的各种酶。其中的关键性酶酯酶是一类很重要的酶，只负责水解与酯有关的物质，使酯键断裂，催生多种含酯类

7、农药。拟除虫菊酯类农药就是其中一种还酯类农药。虞云龙采用GC-MS测定杀灭菊酯降解产物来推断拟除虫菊酯类农药的降解途径，结果发现YF11降解杀灭菊酯类属于矿化作用。拟除虫菊酯类农药在酶促降解过程中，首先，降解菌产生的酶特异性的切断羧酸酯键，是原农药分子生成个较小的羧酸和醇，而后再进一步氧化、脱氢[18，19，20，21]，生成毒性更小或者无毒的化合物[22]。3.2微生物降解的应用有关于农药降解菌应用研究这方面的报道相对较少，李顺鹏[23]从活性污泥中分离到兼厌气性降