聯(lián)苯菊酯降解菌的篩選、鑒定及降解特性研究.pdf

1、擬除蟲菊酯是一類模擬天然除蟲菊素的人工仿生化合物，是近年農(nóng)用及衛(wèi)生殺蟲劑的主要支柱之一。目前，較為常用的擬除蟲菊酯農(nóng)藥主要有氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯和聯(lián)苯菊酯。它們在結(jié)構(gòu)上較為相似，只是取代基不同，這使得它們各自的半衰期有所不同，且生物轉(zhuǎn)化的難易程度和毒性也有很大差異。研究表明，這類農(nóng)藥普遍具有難降解的特點(diǎn)，對哺乳動(dòng)物具有免疫系統(tǒng)毒性、心血管毒性和遺傳毒性，有些品種還會(huì)致癌、致畸、致突變。
　　 聯(lián)苯菊酯是上世紀(jì)80年代初開

2、發(fā)的一種新型殺蟲劑，具有強(qiáng)大的胃毒和觸殺作用，廣泛應(yīng)用于對棉花、蔬菜、果樹、茶樹等害蟲的防治及白蟻、螨蟲等家庭有害昆蟲的防治。該化合物對光、熱穩(wěn)定，能附著作物表面不易被雨水沖刷，故殘效期長，進(jìn)入環(huán)境不易分解，因而帶來了環(huán)境和食品安全問題。
　　 微生物作為生物修復(fù)中的主體，對農(nóng)藥殘留的降解起著重要作用。人們對農(nóng)藥降解微生物的研究至今已取得了很大進(jìn)展，表現(xiàn)在降解農(nóng)藥的微生物種類不斷被發(fā)現(xiàn)，降解機(jī)理日趨深入，降解效果穩(wěn)定提高等方面。

3、目前國際上已分離出許多擬除蟲菊酯類農(nóng)藥降解菌株，而且對菌株性質(zhì)、生長條件進(jìn)行了深入的研究。但國內(nèi)外對擬除蟲菊酯農(nóng)藥的降解研究主要集中在氯氰菊酯和溴氰菊酯等幾種，對聯(lián)苯菊酯的降解研究較少，且有的菌株降解能力較低或生長較慢，不利于大范圍推廣應(yīng)用。本研究從揚(yáng)州農(nóng)藥廠附近地表土壤中，分離獲得一株聯(lián)苯菊酯的高效降解菌，并對其進(jìn)行了鑒定、降解特性和降解途徑的研究，以期為環(huán)境中聯(lián)苯菊酯的降解提供參考。實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)及主要研究結(jié)果如下:
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4、、篩選得到一株降解聯(lián)苯菊酯的新型菌株。通過初篩和復(fù)篩，從長期受農(nóng)藥污染的土壤中分離得到一株高效的聯(lián)苯菊酯降解菌S8，對100mg·L-1聯(lián)苯菊酯5d的降解率達(dá)55.2％。經(jīng)過形態(tài)觀察、生理生化特征及16S rDNA基因序列分析，鑒定為醋酸鈣不動(dòng)桿菌(Acinetobacter calcoaceticus)，相似度為100％，該菌種對聯(lián)苯菊酯的降解尚未見報(bào)道，為新型降解菌株。
　　 2、菌株以聯(lián)苯菊酯為唯一碳源降解的驗(yàn)證。通過唯一

5、碳源實(shí)驗(yàn)的證明，菌株S8不能僅利用丙酮、吐溫20進(jìn)行生長，因此在培養(yǎng)液體系中是以聯(lián)苯菊酯為唯一碳源進(jìn)行生長。
　　 3、菌株降解動(dòng)力學(xué)分析。通過對菌株降解過程的分析，降解在第三天達(dá)平衡，經(jīng)降解動(dòng)力學(xué)分析，降解過程基本滿足一級反應(yīng)模型，R2=0.9713，降解速率常數(shù)為0.289d-1，半衰期為60.7h。
　　 4、菌株的降解特性研究。通過pH、溫度、接種量、初始農(nóng)藥添加量的變化對菌株S8降解特性的研究發(fā)現(xiàn)，菌株在pH為

6、6.0-8.0和溫度30℃-35℃的范圍內(nèi)，可保持較高的降解特性，因而對pH和溫度的耐受范圍較大。而在接種量為5％，初始農(nóng)藥添加濃度50 mg·L-1降解率最高。
　　 5、菌株的降解產(chǎn)物分析。通過對降解產(chǎn)物的GC-MS圖譜分析，聯(lián)苯菊酯首先通過酯鍵斷裂降解生成兩個(gè)較小的羧酸和醇，三氟氯菊酸和2-甲基-3-苯基苯甲醇。而后進(jìn)一步氧化、脫氫、開環(huán)，生成毒性更小或者無毒的化合物。
　　 6、菌株降解特性改良研究。通過高濃度再