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微生物降解农药的研究进展

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药污染的一个有 效方法。本文综述 了环境 中降解农药的微 生物种类、 微生物降解农药的机 理 、 自然条件 下影响微 在 生物降解农药的 因素及农 药微 生物 降解研究方面的新技 术和新方法。
关键 词 微 生物 ； 生物 降解 ； 农 药 降 解 ； 农 药 文 献 标 识 码 ： Ａ Ｄ ： １ ． ９ ９ｊｉ ｎ ０ ２ —１４ ． ０ ０ ０ ．０ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ． ５ ９ ５ ２ ２ １． ３０ ６ ｓ 中 图分 类 号 ： Ｑ ９ ８ １ Ｘ ９ ３ ． ： ５ ２
３ 影响微生物降解农药的因素
３ １ 微生 物 自身的 影响 ．
微 生物 的种类 、 代谢 活性 、 适应 性 等都 直接 影 响 到对农 药 的降解 与 转 化 。已经 证 明 ， 同 的微 生 物 不 种类 或 同一种 类 的不 同菌株对 同一 有 机底 物或 有毒 金 属 的反 应 都 不 同 。Ｋｕ ｒ ＿］ 究 了 Ｂ ｃｌ ｓ ｍａ 等 ｌ研 ５ ａｉｕ ｌ
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Ｐａｔ ｒｔ ｔｎ ｌｎＰ ｏ ｃｏ ｅｉ
微 生 物 降解 农 药 的研 究进 展
杨 明伟 ， 叶 非
（ 东北农业大学理学院 ，哈尔滨 摘要 １０ ３ ） ５ ０ ０
在农药的微 生物降解研 究中， 离构建一种由天然微 生物构成的复合 系， 分 将其 应用于被 污染的环境是 消除农
ａ ｄ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｕ ｎ ｔ ｏ ｓｗｅ ｅ ｓ ｍｍ ａ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｒｚ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｉｒ ｏ ｇ ｎ ｓ ； ｂ ｏ ｅ ｒ ｄ ｔ ｎ； ｄ ｇ ａ ｅ ｐ ｓｉｉ ｅ ； ｐ ｓｉ ｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｍ ｉ ｄ ｇ ａ ａ ｉ ｏ ｅｒｄ ｅｔ ｄｓ ｃ ｅ ｔｃｄ ｓ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｇ ａ ａｔｏ ｆｐ ｓ ｉｉ ｓ ｂ ｉｒ ｂ ｓ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｄｅ ｒ ｄ ｉｎ ｏ ｅ ｔｃｄｅ ｙ ｍ ｃ ｏ ｅ
Ｙａ ｇ Ｍ ｉ ｇ ｉ ｎ ｎ ｗｅ ，Ｙｅ Ｆｅ ｉ
（ ｏｌ ｅｏ ｉ ｃ ，Ｎ ｒ ｅｓ Ａ ｒ ｕｔｒｌ ｎｖｒ ｔ ， ｒｉ ５０ ０ ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆＳ ｅ ｅ ｏ ｔ ａ ｔ ｇｉ ｌ ａ ｉｅｓ ｙ Ｈａｂｎ １０ ３ ，Ｃ ｉａ ｅ ｃｎ ｈ ｃ ｕ Ｕ ｉ
３ ６卷第 ３期
杨 明伟 等 ： 微生物降解农药 的研究进展
・ ７ ２ ・
通 过一定 的方式 进 人 细 菌 体 内 ， 然后 在各 种 酶 作 用 下， 经过 一系列 的生理生 化反 应 ， 终 将农 药 完 全 降 最 解 或分解 成分 子量 较小 的无 毒或毒 性 较小 化 合 物 的 过程 。如 假单胞 菌 ＡＤＰ菌株 以莠去 津 为唯一 碳 源 ， 有 ３种酶 参与 了降 解莠 去 津 的前 几 步 反应 ， 先 是 首 Ａ ｔ 酶催 化 莠 去 津 水解 脱 氯 的反 应 ， 到 无 毒 的 ｚ Ａ 得
解农 药 的微 生物 类别 ［ 。 ４ ］
２ 微生物降解农药的途径与机理
目前 ， 于微生 物 降解 农 药 的研 究 主要 集 中 于 对 细 菌 。 菌 降解 农 药 的本 质 是 酶 促 反 应 ， 化 合 物 细 即
收稿 日期 ： ２０ ０９—０ — ７ ４ ２ 修 订 日期 ： ２０ ０ ９～０ ０ ５ ７ ＊ 通 信 作 者 Ｅｍａ ：ｅｅ＠ ｎａ ．ｄ ． ｎ － ｉ ｙ ｆｉ ｅｕ ｅ ｕｃ ｌ
趋势 。
ｌ 降解农药 的微生物类别
已报道 的降解农 药 的微 生 物有 细菌 、 菌 、 线 真 放
菌、 藻类 等 ， 多数来 自土壤 微生 物类 群 。细 菌 由于 大
图 １ 降 解 农 药 的 微 生 物 类 别
其 生化上 的多 种适用 能力 以及容 易诱 发 突变 菌株 从 而 占了主要 的位 置 ， 中假 单 胞 菌属 是 最 活 跃 的 菌 其 株， 对多种 农药 有 分解 作 用 。图 １ 举 了主 要 的 降 列
随着农 药 工业 的发 展 ， 规模 使 用 化 学 农 药所 大 带来 的环境 问题 日益严 重 ， 研究 者 们相 继对 除 草剂 、 杀虫 剂 、 菌剂 、 杀 杀线虫 剂 的微 生物 降解 进 行 了深入
细致 对 土壤 和水 近
环境 的农药 降解 起 主 要作 用 ， 已分 离 出一 批 能 降解 或转 化某些农 药 的微 生物 类 群 ， 探 讨 了微 生 物 降 并 解农 药 的主要 作 用 方 式及 降解 机 制 ， 及 各类 化 学 以 农 药微 生物 降解 的途 径ｕ ｊ 。本 文 综 述 了 近年 来 农 药生 物 降 解 的研 究 进 展 ， 出存 在 的 问 题 和 发 展 提
Ａｂ ｔａ ｔ Ｍ ｉｒ ｂ ａ ｅ ｒ ｄ ｔ ｎ ｏ ｅ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔｖ ｙ ｔ ｌ ｎ ｔ ｓ ｉｉ ｅ ｐ ｌ ｔ ｎ Ｔｈ ｙ ｓ ｏ ｓｒｃ ｃ ｏ ｉ ｌｄ ｇ ａ ａ ｉ ｆ ｐ ｓ ｉ ｄ ｓ ｉ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｗａ ｏ ｅ ｉ ｏ ｃ ｍｉ ａ ｅ ｐ ｔ ｄ — ｏ ｌ ｉ ． ｅ ｃ ｕ ｏ ｅ ｔｐ ｆ ｅ ｍｉ ｒ ｂ ｓ ｈ ｅ ｒ ｄ ｔ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ，ｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ｓｏ ｃ ｏ ｉｌｄ ｇ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔｃｄ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｗ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃ ｏ ｅ ，ｔ ｅ ｄ ｇ ａ ａ ｉ ｃ ａ ｉｍｓ ｈ ｆ ｅ ｔ ｎ ｍｉ ｒ ｂ ａ ｅ ｒ ｄ ｔ ｆｐ ｓｉ ｉ ｅ ｎ ｈ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｏ

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微生物降解有机磷农药的研究进展_郑虹

微生物降解有机磷农药的研究进展_郑虹

摘要：果蔬菜等农产品有机磷农药残留越来越严重，利用微生物降解有机磷农药，在改善环境和人们生活质量方面已显得经济而有效。

本文就降解有机磷农药的微生物种类，降解机制及编码降解酶的相应基因，以及工程菌的构建作了综述。

关键词：有机磷农药，降解，微生物，降解酶中图分类号：Ｘ５９２文献标识码：Ａ文章编号：１００８－３４２１（２００８）０２－００２６－０４收稿日期：２００７－１０－１４作者简介：郑虹（１９８１－），女，福建福清人，助理实验师，从事微生物生化研究；汤鸣强（１９６６－），男，福建霞浦人，副教授，从事微生物生化研究。

前言有机磷农药是一类有机磷酸酯类化合物，它具有高效、低残留和使用成本低等特点［１］，是目前农业生产中使用最为广泛的一种杀虫剂。

由于农民盲目施放农药，造成水体、土壤等的农药大量残留，给人们的健康带来很大的伤害，有机磷农药残留和农药中毒事件屡见报道［２］。

自然界中的微生物不仅具有适应环境能力强、代谢类型多样化等特点，而且还能够通过改变自身的酶系来适应环境［３］，因此，加强有机磷等农药的生物降解研究，解决有机磷等农药对环境的污染问题，是人类当前迫切需要解决的问题之一，而利用微生物降解有机磷农药是目前研究较为热门的一个课题。

一有机磷农药的生产和使用现状我国是农业大国，随着科技的发展和进步，在一定程度上，对农药的需求有所减少，即便如此，有机磷等农药在农业上的应用仍占据着重要地位。

据最新资料显示，２００５年，我国农药总产量为１０３．９万吨，其中有机磷农药产品就占到总量的７０％。

目前，世界上的有机磷农药商品达数百种，我国使用的有机磷农药也有３０多种［４、５］，包括杀虫剂，如甲胺磷、对硫磷、敌敌畏、久效磷、乐果、速灭磷、辛硫磷等；杀菌剂，如稻瘟净、克瘟净等；以及其他有机磷产品如有机磷灭鼠剂、有机磷除草剂、生长调节剂等仍有在使用。

二有机磷农药降解菌的研究１降解有机磷农药的微生物菌群土壤中的微生物具有种类多、变异快、适应强等特点，是生物修复的重要资源。

DDT微生物降解研究

DDT微生物降解研究

还可以通过一次还原生成
使其更易溶于水以此来消除
它的生物半衰期仅需要一年左右。

物和环境降解变化，其主要反应是去除氯化氢以形成
径的第一步。

这个过程涉及氢原子取代脂肪链上的氯原条件的交替使用在DDT生物降解方面具有优势。

图1 细菌通过还原脱氯降解DDT的途径
2 影响DDT微生物降解的因素
2.1 微生物自身的影响
微生物的种类、代谢活性和适应性直接影响DDT等化学农药的降解和转化。

许多试验表明，同一物种的不同微生物种类或菌株对同一的有机基质或有毒金属的反应不同。

微生物具有高度的适应性和驯化能力。

新化合物可以通过适应过程诱导微生物产生相乳剂。

DDT分子中特定位置上的氯离子的存在成为限制其被微生物降解的主要原因。

2.3 影响土壤中微生物降解DDT的因素
影响土壤中微生物降解DDT的因素主要有土壤有机质、土壤温湿度和生物利用度。

土壤有机质是通过维持活性微生物菌群和为DDT提供共代谢碳源而影响降解。

土壤湿度不仅影响微生物活性和污染物吸附，还通过影响氧含量来影响对DDT的降解。

土壤温度
的一种新方法。

然而，环境的改变会极大地影响微生物的修复效果，因此，简单的微
污染的根本方法，而植物修复大大避免了微生物的缺陷，具有易栽培、资源丰富和高经济效益等优点，引起了越来越广泛的关注。

降解农药的微生物资源开发及应用研究

降解农药的微生物资源开发及应用研究

降解农药的微生物资源开发及应用研究农药是农业生产中不可或缺的物质，也是保障农作物高产和粮食安全的重要手段。

但是，长期以来，不正当的使用和管理，使得农药污染一直是农业生产和生态环境中的重要问题。

如何有效地降解农药，减少相关污染，成为了当前农业生产的重要探讨方向。

其中，利用微生物资源进行农药降解是目前的热点和难点之一。

一、微生物资源在农药降解中的重要地位微生物是指大小仅为微米级别的各种生物体，如细菌、真菌、病毒等。

具有代谢活性、适应能力强、环境适应性广等特点，能够通过各种途径进入环境、生态系统和生物圈，是各种生物多样性系统中的重要组成部分。

在农药降解领域，微生物资源具有难以替代的重要地位。

一方面，微生物能够降解多种农药，如有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等；另一方面，微生物对环境的适应性强，能够在不同的条件下进行降解反应，如不同的温度、酸碱度、气氛等。

因此，微生物资源在降解农药中具有广泛的应用前景。

二、微生物资源的种类和来源1.细菌：细菌是微生物资源中的主要代表，具有种类繁多、适应能力强等特点。

常见的降解细菌包括土壤细菌（如绿脓杆菌、假单胞菌等）、水生细菌（如铜绿假单胞菌、弧菌等等）和产氨细菌（如硝化细菌、亚硝化细菌等等）。

2.真菌：真菌是典型的微生物资源，具有菌丝发达、代谢能力强等特点。

常见的降解真菌包括腐生真菌（如白僵菌、木棒菌等）和土壤真菌（如根瘤菌、薄殼瘤菌等）。

3.病毒：病毒作为一类微生物，通常未被研究的对象，但近年来，随着生物技术的快速发展，其在降解农药中也发挥了重要作用。

4.其他：除了以上几类微生物资源，还有其他微生物资源，如藻类、原生动物等，这些微生物能够通过各种途径进入生态系统中，发挥其在降解农药中的重要作用。

三、微生物资源在降解农药中的应用研究1.降解机理的研究：降解农药是一项复杂、有机的生物化学过程，在探讨微生物降解机理的过程中，需要考虑很多因素，如生物学特性、理化条件、营养物质等。

微生物降解有机磷农药污染的研究进展

微生物降解有机磷农药污染的研究进展


其中有机化合 物 占绝 大部 分 ， 如有 机 氯、 有机 磷 、 机 有
砷 、 机汞 、 有 氨基 甲酸 酯 、 除虫 菊 酯 等 。二 次 世 界 大 战 拟
后， 农药工业的大规模兴起 ， 为增加粮食生产 、 防治疾病
传播作出巨大贡献 。同时 ， 农药 的生产 、 运输 和大量使
用 对土 壤 环境 、 环 境 、 水 大气 环 境 造 成 污 染 以及 对 其 它 非靶 标 生 物乃 至 整 个 生 态 系 统 中 的产 生 负 面 影 响 日益
异稻瘟净 ， 乙基稻瘟净 、 甲基立枯磷等 杀虫剂 ， 除草剂哌
草 磷 和 草甘 膦 。 大部 分 有 机 磷 农 药 不 溶 于水 （ 果 、 乐 敌 百 虫 除外 ） 而易 溶 于有 机 溶剂 ， 中性 和 酸性 条件 下 稳 ， 在 定 ， 易 水 解 ， 碱 性 条 件 下 因 水 解 而 失 效 。有 机 磷 不 在
微 生 物 降 解 有 机 磷 药 科 学与工程 学院 ， 宁夏银 川 ７ ０ ２ ） ５ ０ １
摘 要： 有机磷农药严重污染生 态环境 ， 生物 降解是 治理 有机磷农 药污染的新技 术 ， 微 综述 了降解 有机 磷农 药污染
的微 生物 种 类 、 解 的 机 理 、 用 、 在 的 问题 及 今 后 研 究 方 向 。 降 应 存
关键词 ： 有机磷 农药污染 ； 生物 降解 微
中图 分 类 号 ： ９ ８ １ Ｘ ９ Ｑ ３ ． ；５ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８— ６ ２ ２ １ ）４—０７ ０ １０ ９ ３ （０ ０ ０ ０ ９— ４
农药是用于防治危害农作物 的病虫 、 杂草等有害生
物 及调 节 植物 生 长 的 化 学 试 剂 的 总 称 。 根 据 化 学组 成 和 结构 的 不 同 ， 药 可 分 为 无 机 化 合 物 和 有 机 化 合 物 ， 农