有机磷农药的微生物降解
农药降解综述
有机磷农药的降解综述摘要：农药是环境中重要的污染物，农药污染严重危害人类健康。
近年来，对农药降解方面的研究越来越多，尤其是在一些难降解、高残留、高毒的有机磷农药降解方面。
该文综述了近年来在有机磷农药降解方面的研究进展，并提出农药降解研究领域的发展趋势和未来工作的展望。
关键词：农药微生物降解有机磷农药有机磷农药主要是用于杀虫剂领域，尤其是在我国的杀虫剂领域中，有机磷农药更是有着举足轻重的地位。
世界有机磷类杀虫剂的产量占整个杀虫剂产量的1/3以上，年销售额在30亿美元以上，而我国的有机磷杀虫剂产量则占整个杀虫剂总量的70%以上[1]。
虽然它的大量使用提高了作物的产量, 但对环境造成一定的危害，而且对人体存在着急性中毒的危险[ 2]。
因此, 了解有机磷农药的特性，研究有机磷农药的降解具有重要的现实意义。
1有机磷农药性质有机磷农药是含磷的有机化合物,根据磷原子的电子构型可知形成化合物时3d 空轨道可参与成键, 形成含d-Pπ配键的5 价磷化合物,因此,有机磷农药的种类十分繁多。
现世界上有机磷农药的种类达 150多种[ 3] 。
有机磷农药一般分为四类 :磷酸酯类、硫代磷酸酯类、硫代膦酸酯类、硫代磷酰胺类。
有机磷农药是醇类与磷酸结合的酯类化合物，或者是磷酸与其它有机酸结合而成的酸酐类化合物，常含有三个磷酯键，所以又被称为磷酸三酯，所有的有机磷农药都含有P=O或P=S基团[4]。
2 有机磷农药的非生物降解2.1 农药的化学降解进入土壤中的农药在有氧或无氧的情况下就会发生氧化．还原反应，例如特丁磷、甲拌磷、异丙胺磷和涕灭威在土壤氧气充足时候很快氧化：对硫磷、杀螟磷、氯硝醚在厌氧条件下能很快分解[5]。
农药的氧化-还原反应是与土壤中的氧化还原电位密切相关的。
当土壤透气性好时,其Eh高，有利于氧化反应进行，反之则利于还原反应进行。
单甲脒在好氧条件下在水稻土中的半衰期为3．69 d，而在厌氧条件下期半衰期为5．56 d，说明单甲脒在厌氧条件下比在好氧条件下降解慢[6]。
《有机磷农药降解》PPT课件ppt课件
真菌中主要分布在以下几个属:
曲霉属(Aspergillus 青霉属(Pinlcielium) 根霉属(Rhizopus) 木霉属(Trichoderma) 镰刀菌属(Fusarium) 头袍菌属(Cephalospporium) 毛霉属(Mucor)
放线菌:主要分布在链霉菌属(Streptomyces) 藻类:主要分布在小球藻属(Chloralla)
某些有机磷农药虽属于禁用或慎用之列， 但由于其有高效、经济的优势，至今仍在 大量生产并应用，造成生态失衡并直接影 响人们的身体健康 .
1、有机磷农药降解微生物的种类
细菌主要分布在以下几个属 : 假单胞菌属(Pseudomonas) 芽胞杆菌属(Bacillus) 节细菌属 (Arthrobacter ) 黄杆菌属(Flauobacteri) 产碱杆菌属((Alcaligenes)
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有机磷农药微生物降解的研究进展
谢年华 李 斌 张 勤 2007304201911 2007304201919 2007304201929
农药的大量生产和广泛应用，虽然给农业 生产带来了丰收，但也给环境带来了日益严 重的污染问题. 有机磷农药(Ops)在杀虫剂中占据重要的地 位，是世界上生产和使用最多的农药品种 .
2、有机磷农药微生物降解的机制
有机磷农药降解方法及应用研究新进展
3、生物法
生物法利用微生物或酶的催化作用降解有机磷农药。微生物降解是通过微生 物体内的酶系统将有机磷农药分解成小分子。这种方法具有环保、经济等优点， 但需要合适的微生物种群和适宜的生长条件。酶降解是有机磷农药降解的另一种 生物法。在酶降解中，特定的酶能够催化有机磷农药的分解反应，将其分解成小 分子。这种方法具有高效、专一性强等优点，但需要寻找合适的酶源，且酶的稳 定性可能影响其应用效果。
四、应用前景
微生物降解技术具有广阔的应用前景。目前，已经开发出了一些基于微生物 降解的生物修复技术，用于治理有机磷农药污染土壤。这些技术包括：
1、生物强化技术：通过添加具有降解能力的微生物，提高土壤中有机磷农 药的降解速率；
2、生物堆肥技术：将有机废弃物与污染土壤混合堆肥，通过微生物的作用 将有机磷农药降解为无害物质；
四、结论
有机磷农药降解方法及应用研究新进展为解决环境和食品安全问题提供了新 的思路和方法。随着科学技术的发展和研究的深入，相信未来会有更多高效、环 保、经济的有机磷农药降解方法被发现和应用，为保护环境和人类健康做出更大 的贡献。
参考内容
有机磷农药（OPPs）是农业生产中广泛使用的一种合成杀虫剂，然而，它的 滥用或不合理使用可能会导致土壤污染。土壤中的有机磷农药对环境和人类健康 构成威胁，因此，研究如何有效降解土壤中的有机磷农药具有重要意义。在这篇 文章中，我们将探讨有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展。
1、物理法
物理法中的热分解和光分解是常见的有机磷农药降解方法。热分解通过加热 将有机磷农药分解成小分子，光分解则利用紫外线、可见光等光源照射有机磷农 药，使其分解成小分子。这两种方法均能有效地降解有机磷农药，但需要较高的 能量输入，且可能产生二次污染。
微生物降解有机磷农药甲胺磷的研究
微生物降解有机磷农药甲胺磷的研究[摘要]对培养的华丽曲霉菌种降解甲胺磷的效果进行了研究，并对不同条件下的降解情况进行了讨论。
实验结果表明，当甲胺磷浓度一定时，华丽曲霉菌种的用量在80 kg/hm2时降解的效果最好。
当农药浓度在2．00-300mg/kg范围内，华丽曲霉菌均有明显的强降解作用。
同时也对华丽曲霉菌种降解甲胺磷的代谢机制进行了推测。
[关键词]甲胺磷降解有机磷农药(Organophosphates简称OPS)一直国内外广泛生产和使用的农药产品，其产品已达上百种。
国内广泛使用的约有30种，其中80％以上是剧毒农药如甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷、久效磷、敌敌畏等。
甲胺磷是其中用量最大，用途广泛的一种水溶性的广谱杀虫、杀蜗剂。
化学名称为：O，S－甲基胺基硫代磷酸酯。
结构式见下图所示。
该农药具有胃毒、触杀和内吸作用可用于防治水稻、棉花、玉米等作物的多种害虫。
甲胺磷的结构式尽管甲胺磷农药属非持久性农药，却由于其在我国使用而广、频繁量大，易在土壤、水体中短时间内积累，已超过一般微生物的净化能力，必然会对环境产生污染，对人、畜构成潜在的威胁，在某些环境条件下也会有较长的残存期并在动物体内产生蓄积作用。
我国近10年来发生的农药中毒事故大多数集中于高毒有机磷农药，尤其是甲胺磷。
因此，甲胺磷已成为我国优先检测的10种农药品种之一。
能分解甲胺磷的微生物系有细菌、放线菌、酵母、霉菌、藻类等，尤以细菌为多。
许多科研工作者对此作了大量的研究，筛选出能够降解甲胺磷的一些菌种。
从甲胺磷的结构来看，可能降解甲胺磷微生物有以下几种情况：①能以甲胺磷为唯一碳源和能源生长的矿化菌。
由于甲胺磷为C1化合物，因此这类菌必为甲基营养菌。
而矿化菌又可分为：(a)不能利用甲胺磷作唯一氮源；(b)能利用甲胺磷作唯一氮源；②不能利用甲胺磷为碳源和能源生长，但辅加其它可利用碳源后，可降解甲胺磷的共代谢菌其又可分为；(c)不能利用甲胺磷为碳、氮源；(d)能利用甲胺磷为唯一氮源。
微生物降解有机磷农药酶促机制
1微生物降解有机磷农药有机磷农药（organophosphorus pesticides，OPs）是农药中很重要的一类，具有高效的杀虫能力，为增加粮食生产、防治疾病传播作出了巨大贡献。
但是，有机磷农药的生产、运输和大量使用对生态环境中其他非靶标生物乃至土壤、水、大气整个生态系统产生的负面影响日益严重，尤其是果蔬等农产品中的农药残留通过食物链在生物体内富集对人类造成严重危害更不容忽视。
有机磷农药污染降解技术可分为热降解、光降解、化学降解和生物降解。
生物降解（biodegra-dation）是通过生物的作用将农药分解为无毒或低毒小分子化合物，并最终降解为水、CO2和矿物质的过程。
相对于物理、化学降解技术，生物降解具有高效、彻底、无二次污染的优势，20世纪40年代后已经成为研究热点。
作物本身、微生物都能够降解有机磷农药残留，但植物的降解很缓慢，周期很长，微生物由于其强大的代谢多样性，在有机磷农药残留降解中具有更大的优势。
2有机磷农药降解酶微生物对于农药的降解可分为酶促和非酶促反应。
所谓酶促反应是指微生物以胞内酶或分泌的胞外酶直接作用于农药，经过一系列生理生化反应，最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。
而非酶促形式指的是微生物通过代谢改变农药的环境离子浓度、pH等物理、化学性质，从而间接促使降解农药的过程。
酶促反应是微生物降解农药的主要形式，微生物本身含降解农药的酶系基因，或本身虽无该酶系基因，但是经诱导或环境存在选择压，基因发生重组或改变产生了新的降解酶系。
20世纪80年代，Munnecke等发现有机磷农药降解酶比产生这类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件，如来源于假单胞菌的降解酶在10%的无机盐、1%的有机溶剂、50℃下都能保持高活性，而该酶的产生菌在同样的条件下却不能生长，而且，酶的降解效果远远胜于微生物本身，特别是对低浓度的农药更有效。
因此，人们的思路从应用微生物菌体净化农药污染转向利用有机磷农药降解酶。
微生物对有机磷农药的降解
5.2降解酶基因的克隆、表达调控及基因工程的构建 降解酶基因的克隆、 降解酶基因的克隆 （ GMO ）；
目前已经有很多关于 GMO 的研究, 比如, WilfredChen[ 10] 构建 的带有有机磷水解酶基 因的工程大肠杆菌, 可 以迅速的降解有机磷农 药。但是, 随着分子生 物学的迅猛发展, 新技 术,新方法不断涌现, 降 解酶基因克隆、表达调 控以及GMO 的构建将 会针对性更强, 效果更 明显。
降解
有机磷农药
主要内容
1 、有机磷农药简介 2 、微生物降解有机磷农药 3 、有机磷农药降解酶 4 、微生物降解农药的作用机理 5 、微生物降解农药的研究进展 6、 前景展望
1 、有机磷农药简介 有机磷农药简介
有机磷农药是农药中很重要的一类，一直在国 有机磷农药是农药中很重要的一类，一直在国 内外大量生产和广泛使用。目前，世界上的有 机磷农药的商品已达百种，我国使用的有机磷 农药约有30种，包括杀虫剂，除草剂等。农药 农药约有30种，包括杀虫剂，除草剂等。农药 在农业生产中广泛使用，而有机磷农药占整个 农药的60%，在有机磷农药中80%以上是剧毒 农药的60%，在有机磷农药中80%以上是剧毒 的有机磷农药如；甲胺磷，甲基对硫磷，对硫 磷，久效磷，敌敌畏等，仅甲胺磷的使用量一 年就高达6.5万吨，其他大吨位的有机磷农药还 年就高达6.5万吨，其他大吨位的有机磷农药还 有乐果，氧化乐果和辛硫磷等。它具有高效的 杀虫能力，为增加粮食生产防治疾病传播做出 了巨大贡献。但是有机磷农药的生产运输和大 量使用对生态环境中其他非靶生物乃至土壤、 水、大气整个生态系统产生的负面影响日益严 重，尤其是水果蔬菜等农产品中的农药残留通 过食物链在生物体内富集对人类找成严重危害 更不容忽视。
6.2 在识别降解酶基因的基础上，对降解基因 进行克隆与表达，构建工程菌，提高降解 能力，制备降解酶；
有机磷农药的微生物降解
时问 的摇床驯化培养从被污染 的土壤里筛选得到 ２株 曲霉菌 药 的酶系基因 ，或者是即是微生物 自身没有携带 可以降解有 株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。当温 度高达 ２ ８ ℃ 机磷农药 的酶系 ， 但 是受农药 的影响 ， 微生物 的基 因也会 随之 时， 其降解氧 化乐果的比率高达 ７ ０ ． ３ ８ ％及 ６ １ ． ２ ８ ％。 因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点 ， 发生 改变或者重组 ，继而新降解 酶系应运而生 。在分离获得 的具有抗辐射 性的不动杆菌 ＵＳ Ｔ Ｂ ． ０ ４降解 甲基对 硫磷的时
的毒死蜱 降解完毕 。 石利利等人对 假单胞菌 ＤＬ Ｌ ． １ 在水溶液 介质 中对 甲基对硫磷的降解有 的环境介质 （ 例如： 被污 染的 其降解机理是什么等做了深入、 细致的研究 ， 其 结果表 明假单 泥土、 土壤 ） 中来获取高效 降解菌 。现在人们 已经分离出的对 胞菌 Ｄ Ｌ Ｌ ． １可 以将 甲基对硫 磷全部转变 为无机离 子 Ｎ０ 、 有机磷农药降解有 良好效果 的微生物菌群主要有真菌 、 细菌 、 ＮＯ ， 。 ， 而对硝基苯酚是其 中间产物 。
与９ ８ ％。而 以金彬 明为代表的有关人员主要是从受有机磷污 ３ 限制有机磷农药的微生物 降解 的因素
浊后 的 海 水 样 中筛 选 、 分 离 出一 株 蜡 样 芽 孢 杆 菌 菌 株 ， 其 在 温 ３ ． １微生物 自身条件 的限制 度高达 ２ ８ 摄 氏度 的情 况下降解 甲胺 磷的比率 高达 ４ ８ ． ９ ％。 微生物本身的降解能力是限制有机磷农药微生物 降解 的 除 此 以外 ， 诸 如 可 以 降 解 甲 拌磷 、 对硫 磷 等 的 小球 绿 藻属 因素 中最重要的因素， 不 同种类的微生物， 其代谢活动各具特 之类 的一些藻类一定程度上也可 以降解有机磷农药，但是学 色 ， 适应性 也千差万别 ， 而且 同类型 的不 同菌株对相 同的有机
有机磷农药的微生物降解
有机磷农药的微生物降解摘要：现今农业发展过程中应用最普遍，种类最多的农药是有机磷农药，虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果，但随着生物技术的卓越发展，微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。
针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法，希望促进农业的现代化发展。
关键词：有机磷农药微生物微生物源酶降解中图分类号：x592 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-089-02自1960年以来，众多国家开始限制、禁止使用有机氯农药，其逐步被有机磷农药所替代，有机磷农药具有广谱、高效等众多优点，但是随着农业的卓越发展，其被过多使用，产生的负面效应也日益突显，其不仅污染了水资源，而且致使残留在众多农产品中的农药严重超标，食品污染现象十分严重，最终威胁了人类的生存、发展，继而不利于社会的全面、协调与可持续发展。
至此，保护环境的时代背景下，有机磷农药的微生物降解问题备受世人关注，探究如何充分发挥微生物对降解有机磷农药的作用已成为环境保护的重大课题。
1 降解有机磷农药的微生物品种概述当前，我们主要是从被污染的环境介质（例如：被污染的泥土、土壤）中来获取高效降解菌。
现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。
真菌基于其较高的降解能力，人们十分关注，主要有：木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。
颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。
当温度高达28℃时，其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。
因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点，故在微生物降解过程中它具有极高的地位。
目前已经分离出的细菌有：芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。
例如：以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯酚是仅有的碳源的节杆菌属，其在5h内降解50mg/l的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。
有机磷农药的微生物降解技术
有机磷农药的微生物降解技术金潇，颜冬云，秦文秀（青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071）摘要：有机磷农药的微生物降解技术具有成本低、不产生二次污染等优点，逐渐为人们所关注。
为此，介绍了微生物降解的生物种类，并对其获得方法、降解机理、影响因素及基因工程菌的构建与应用等方面的研究进展进行了综述。
关键词：有机磷农药；微生物降解；影响因素；基因工程菌中图分类号：X592文献标识码：A文章编号：1006－060X（2011）09－0093－05Technology of Microbial Degradation for Organophosphorus PesticidesJIN Xiao,YAN Dong-yun,QIN Wen-xiu(College of Chemical Engineering and Environmental Sciences,Qingdao University,Shandong266071,PRC)Abstract:Technology of microbial degradation organophosphorus pesticides has gradually gathered significant environmental concerns for its low cost and no-secondary pollutions.This paper mainly introduced the biological species for microbial degradation,and the advances in obtaining methods of degrading microorganisms,degrading mechanism, influencing factors,construction and application of genetic engineering strains were summarized.Key words:organophosphorus pesticides;microbial degradation;influencing factor;genetic engineering strains有机磷农药（Organophosphorus pesticides，Ops）是一种在环境中广泛使用的杀虫剂，具有高效、广谱等优点，自20世纪60年代以来，逐渐取代了有机氯农药。
有机磷农药的微生物降解
水解酶
氧化酶 还原酶 裂解酶 磷酸变位酶 氧化酶
酶催化作 亲 核 进 攻 脱 对 硫 磷 降 解 甲 胺 磷 水 解 包 括 甲 氧 将 硝 基 碳 一 磷 键 分 子 内 重 排 羟 基
用
烷 氧 基 、对 的途径
的主要途径 基 、 乙 氧 还 原 成 断 裂 , 有 产 生 磷 酸 酯 化 、
硫 磷、甲 胺
基 等 , 有 氨基 机 磷 矿 化 和 磷 酸 烯 醇 苯 环
磷等有机磷
机磷农药
的 必 经 途 式丙酮酸 开环
农药降解途
降解去毒
径
径
重要途径
有些合成的化合物不能直接被微生物代谢 , 但若存在另一种可供碳源和能源的辅助基质时 , 它们则可被部分降解 , 发生一种共代谢作用[9] 。 如 : 门多萨假单胞菌 DR - 8 菌株降解甲单脒产物 为 2 , 4 - 二甲基苯胺和 NH3 过程中 , DR - 8 菌株 不能以甲单脒作为碳源和能源而生长 , 只能在添 加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单 脒 , 且降解产物未完全矿化[3 ] 。石利利等[10 ]在研 究假单胞菌 DLL - 1 在水溶液介质中降解甲基对 硫磷的性能及降解机理中发现 , DLL - 1 菌可以将 甲基对硫磷完全降解为 NO2- 和 NO3- 。自然界中
Yonezawa Y[5]等提出由微生物细胞内的酶引 起农药的降解时 , 整个过程分为三步 , 首先是化 合物在微生物细胞膜表面的吸附 , 这是一个动态 平衡 ; 其次是吸附在细胞膜表面的化合物进入细 胞膜内 , 在生物量一定时 , 化合物对细胞膜的穿 透率决定了化合物穿透细胞膜的量 ; 最后是化合 物进入微生物细胞膜内与降解酶结合发生酶促反
有机磷农药的微生物降解研究进展
有机磷农药的微生物降解研究进展摘要：有机磷农药的广泛和大量使用给环境带来了越来越多的危害，作为有机磷农药的主要降解方式之一，微生物降解发挥着重要的作用。
从有机磷农药降解微生物的种类、降解机理和途径、影响微生物降解有机磷农药的因子、微生物降解有机磷农药的途径,并探讨有机磷农药微生物降解的发展趋势和研究展望。
关键词：微生物降解有机磷农药研究展望前言：农药是确定农业稳定,丰产或者不缺产的重要生产资料。
但农药一方面残留在农产品中,对人体有害?另一方面,在环境中不断积累,带来了日益严重的环境与生态问题。
农药的负面效应很多,但总体来说仍是功大于过,而且在未来农业可持续发展战略中,农药将继续挥作用。
因此现在摆在我们面前的问题是如何尽可能降低农药的负面效应【1】。
有机磷农药的降解主要有生物降解、光化学降解、化学降解等方式,其中生物降解的作用占重要地位。
生物降解特别是微生物降解被认为是一种有效的措施,利用微生物或微生物产品来降解污染物的生物修复方法具有无毒、无残留、无二次污染等优点,是消除和解毒高浓度的农药残留的一种安全、有效、廉价的方法。
自20世纪60年代有机氯农药在世界范围内受到限制，随之是有机磷农药的发展，到目前有机磷农药已成为应用广泛、品种最多的农药。
有机磷农药容易降解，对环境的污染及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出，且具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择作高、药害小、在环境中降解快、残毒低等优点。
它的降解一直是国内外学者研究的热门方向。
1、有机磷农药的生产和使用现状随着科技的发展和进步，对农药的需求在一定程度上有所减少，但有机磷等农药在农业上的生产与应用仍占据重要地位。
目前,包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内，世界上的有机磷农药已达150 多种，中国使用的有机磷农药有30 余种。
按照毒性大小常分为 3 大类：1.剧毒类，如甲拌磷、内吸对硫磷、保棉丰、氧化乐果等；2.高毒类，如甲基对硫磷、二甲硫吸磷、敌敌畏、亚胺磷等；3.低毒类，如敌百虫、乐果、氯硫磷、乙基稻丰散等。
微生物降解有机磷农药的研究进展 论文
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达等研究现状，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、除草剂和杀菌剂等。
目前，我国生产200多种农药，年产量近1000多万吨，其中有机磷农药约占总产量80%。
其中作为当今农药中的主要类别的有机磷农药如甲胺磷，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，杀扑磷等为代表的高毒农药，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、残毒低等优点。
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，使乙酰胆碱大量蓄积，产生类似胆碱能激动剂的作用，使中毒者表现流涎、腹泻、震颤、肌束颤动等症状，严重者可死亡；且有机磷农药具有烷基化作用[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。
研究表明，利用微生物及其降解酶是消除农药污染的有效途径。
[5-6]１有机磷农药降解微生物的筛选与种类。
有机磷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中采集样品，经富集培养、平板划线等操作，分离得到单菌落；然后经驯化培养，或紫外化学诱变等方法获取高效降解菌株；或通过细胞工程、基因工程等技术手段构建工程菌株。
目前已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[7-8]，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属，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，表明假单胞菌在农药降解中占有重要地位；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[9]。
微生物降解有机磷农药的研究进展
!’ 引言
有机磷农药 （ ;73.,2E-28E-.908， 简称 ;MN ） 一直 是国内外广泛生产和使用的农药产品， 其产品已达 上百种。国内广泛使用的约有 O& 种， 其中 P&Q 以 上是剧毒农药如甲胺磷、 甲基对硫磷、 对硫磷、 久效 磷、 敌敌畏等。有机磷农药的广泛使用无疑大大促 进了农业生产， 但同时该类农药的大量生产和使用， 造成了严重的环境污染， 已经危及到人们的生存以 及可持续发展。而且导致农产品农药残留超标， 引 发食品安全问题而制约我国的农产品出口。因此迫 切需要建立一种有效方法用于治理环境污染以及去 除农产品的农药残留。大量研究表明微生物对环境 中有机磷农药的降解起到重要作用， 利用微生物及 其产生的降解酶对环境中有机磷农药的净化处理是 行之有效的， 并显示出良好的应用前景。本文将从 有机磷农药降解菌的分离、 基因工程菌的构建以及 降解机理等几个方面简述近年来国内外利用微生物 降解有机磷农药的研究。
第 O& 卷第 ! 期’ ’ ’ ’ ’ ’ ’
北方环境 ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ W;X=4 KWYZX;WIKW=’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’
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微生物降解有机磷农药的研究进展
刘云焕! ， 陈东海"
（ !# " 河南工业大学， 河南 郑州 $%&&%" ） ’ 大量研究表明利用微生物对环境中有机磷农药的净化处理是行之有效的。文章将从有机磷农药降解菌的分离、 基 ［ 摘要］ 因工程菌的构建以及降解机理等几个方面阐述微生物降解有机磷农药的研究进展， 并概括了微生物降解有机磷农药的几个 主要的研究方向。揭示了微生物降解有机磷农药的途径， 该成果对控制和消除有机磷农药的污染， 促进农业丰收将起到积极 作用。 ［ 关键词］ ’ 有机磷农药’ 降解’ 微生物’ 基因工程菌 !"#$% &’()’*++ (, -./’(0.12 3*)’1$1".(, (4 5’)1,(67(+671"*+
关于微生物降解有机磷农药的研究进展(修改版1)
微生物降解有机磷农药的研究进展作者：学号：班级：摘要：本文综述了近年来有关降解有机磷农药的微生物种类，影响降解的因子，降解有机磷农药的机理的前沿研究进展。
关键字：有机磷农药微生物降解研究展望降解机理农药是农业生产中一种重要的生产资料，在农业生产中得到广泛的应用，对于提高作物产量，减少病虫害有着十分重要的作用。
而有机磷农药作为一种广谱农药，具有药效好、防治范围广、成本低、选择作用高等优点成为目前世界上应用最为广泛、品种最多的农药。
但是，随着有机磷农药的广泛使用，大量农药进入环境，对土壤、水体都造成严重污染，并通过食物链在动物人体体内蓄积，从而致畸、致癌、致免疫力下降，对人体健康构成威胁。
所以如何对土壤、水体中的残余有机磷农药进行降解和消毒，阻断其进入食物链进而危害人体健康具有十分重要的现实意义。
下面，笔者将会对近年来微生物降解有机磷农药的研究进展进行简要论述。
1有机磷农药的种类和危害目前，包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内，世界上的有机磷农药已有150多种，在中国使用的有30余种。
按毒性大小可分为三大类：(1)剧毒类，如甲拌磷、内吸磷对硫磷等(2)高毒类，如甲基对硫磷、二甲硫吸磷，敌敌畏等(3)低毒类，如敌百虫、乐果、乙基稻丰散等。
有机磷农药具有烷基化作用, 进入生物体后可与体内的胆碱酯酶结合, 形成较稳定的磷酰化胆碱酯酶, 使胆碱酯酶失去活性, 丧失对乙酰胆碱的分解能力, 造成体内乙酰胆碱的蓄积, 引起神经传导生理功能的紊乱, 使动物和人体产生中毒症状, 甚至引起死亡。
2 降解有机磷农药微生物种类生态系统中存在大量的微生物，因为它们具有种类多、分布广、易变异、生化适应力强等特点而一直为众多的研究污染治理的学者所关注。
自然界中存在许多细菌、真菌、放线菌和藻类等微生物都对有机磷农药有降解能力。
其中, 细菌由于其生化的多种适应能力以及易诱发突变菌株, 在降解有机磷农药的微生物中占有重要地位, 因对细菌的研究较为深入; 真菌因其卓越的降解有机磷农药能力正逐渐引起重视, 但总体上发展不如细菌; 而放线菌和藻类的研究则相对较少。
酶降解农药
（2）共代谢作用：指微生物在有其可利用 的生长基质存在时，对其原来不能利用的有 机磷农药也可分解代谢的现象。共代谢反应 中产生的既能代谢转化生长基质又能代谢转 化有机磷农药的非专一性酶，是微生物共代 谢反应的关键。 （3）种间协同代谢：指同一环境中的几种 微生物联合代谢某种有机磷农药。
微生物法降解有机磷农药途径
酶降解有机磷农药
农药降解研究领域日趋活跃,研究者们相继 对除草剂、杀虫剂、杀菌剂等的微生物降解 进行了深入细致的研究。通过近几十年的研 究,已经确定了微生物在土壤和水环境的农 药降解中起主要作用。研究者分离到一批能 降解或转化某种农药的微生物类群,逐步弄 清了微生物降解农药的主要作用方式及降解 机制,以及各类化学农药的微生物降解途径。
近年来 ,随着分子生物技术研究的深入发展 ,微生物的降解作用亦得到 了长足的发展 ,其主要的降解途径主要有以下几种： 水解作用 : 在微生物作用下,酯键和酰胺键水解,使得农药脱毒,如马拉 硫磷,敌稗等的水解脱毒 . 脱卤作用 :卤代烃类杀虫剂 ,在脱卤酶的作用下,其取代基上的卤被-H和 羧基等取代 ,从而失去毒性 ,如DDT降解变为DDE即属此类反应. 氧化作用 :微生物通过合成氧化酶 ,使分子氧进入有机分子 ,尤其是带 有芳香环的有机分子中 ,插入1个羟基或形成1个环氧化物 ,如多菌灵. 硝基还原 :在微生物的作用下,将农药中的-NO2 ,还原为-NH2 ,如将对硫 磷还原为氨基对硫磷. 甲基化 :有毒酚类加入甲基使其钝化 ,如五氯酚 ,四氯酚等. 去甲基化 :含有甲基或其他烃基 ,与N,O,S相连,脱去这些集团转为无毒, 如敌草隆的降解即脱去两个N-甲基 . 去氨基 :脱去某些农药分子上的氨基 ,从而实现脱毒作用.
• 常见的有机磷农药降解酶主要是水解酶类 ，包括磷酸酶、对硫磷水解酶、酯酶、硫 基酰胺酶、裂解酶等，它们降解有机磷农 药分子时,通过破坏有机磷的磷酯键而使其 脱毒。由于各种有机磷农药都有类似的结 构,只是取代基不同,所以一种有机磷农药降 解酶往往可降解多种有机磷农药。有机磷 农药降解酶目前已被公认为是消除农药残 留的最有潜力的新方法。
有机磷农药的研究及其生物降解机理
有机磷农药的研究及其生物降解机理引言：随着现代农业的发展，化学农药的使用量逐年增加。
其中有机磷农药以其高效、广谱、低毒性等特点得到了广泛的应用。
然而，有机磷农药带来的环境和健康风险也变得越来越显著。
研究有机磷农药的生物降解机理对于保护生态环境和人类健康具有重要意义。
一、有机磷农药的研究1、有机磷农药的种类有机磷农药是指含有磷酸酯结构的农药，根据其结构可分为三类：甲基磷酸酯类、氨基磷酸酯类和硫代磷酸酯类。
常见的有机磷农药有敌敌畏、马拉硫磷、毒死蜱、针孔、甲基对硫磷等。
2、有机磷农药的作用机理有机磷农药的作用机理是通过抑制胆碱酯酶，使神经递质乙酰胆碱在突触间隙内积聚，导致神经传递的阻断和产生毒害作用。
有机磷农药具有高效、广谱、光稳定性好等特点，因此广泛应用于农业生产中。
3、有机磷农药的环境和健康风险有机磷农药对环境和人类健康都有一定的风险。
有机磷农药在土壤中寿命较长，可能会对土壤生态系统产生负面影响，同时也会对大气、水和生物产生污染。
此外，有机磷农药对人类健康也存在潜在危害，如长期接触可能引起中毒和各种疾病。
二、有机磷农药的生物降解机理1、有机磷农药的降解途径有机磷农药的降解主要受到环境因素和微生物的影响。
有机磷农药首先在土壤、水体等环境中进行初步降解，经过一系列酶催化作用，逐步分解为简单的代谢产物，最终形成无机磷酸盐和二氧化碳等无害物质。
其中微生物降解是主要的降解途径。
2、微生物的降解机理微生物降解有机磷农药的主要机理是通过酶催化作用，将有机磷农药中的磷氧键断裂，分解成不同的代谢产物。
这一过程包括激活过程、切割过程和降解过程三个步骤。
激活过程：微生物将有机磷农药与特定的酶结合，激活有机磷农药的磷氧键。
切割过程：酶将激活的有机磷农药切割成较小的分子，进一步提高其生物降解性。
降解过程：微生物在降解过程中通过一系列代谢途径，将有机磷农药分解成无害的代谢产物。
三、有机磷农药的生物降解研究进展1、生物降解菌株的筛选生物降解研究中，首先需要筛选出具有生物降解功能的菌株。
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有机磷农药的微生物降解
摘要：现今农业发展过程中应用最普遍，种类最多的农药是有机磷农药，虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果，但随着生物技术的卓越发展，微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。
针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法，希望促进农业的现代化发展。
关键词：有机磷农药微生物微生物源酶降解
中图分类号：x592 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-089-02
自1960年以来，众多国家开始限制、禁止使用有机氯农药，其逐步被有机磷农药所替代，有机磷农药具有广谱、高效等众多优点，但是随着农业的卓越发展，其被过多使用，产生的负面效应也日益突显，其不仅污染了水资源，而且致使残留在众多农产品中的农药严重超标，食品污染现象十分严重，最终威胁了人类的生存、发展，继而不利于社会的全面、协调与可持续发展。
至此，保护环境的时代背景下，有机磷农药的微生物降解问题备受世人关注，探究如何充分发挥微生物对降解有机磷农药的作用已成为环境保护的重大
课题。
1 降解有机磷农药的微生物品种概述
当前，我们主要是从被污染的环境介质（例如：被污染的泥土、土壤）中来获取高效降解菌。
现在人们已经分离出的对有机磷农药
降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。
真菌基于其较高的降解能力，人们十分关注，主要有：木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。
颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。
当温度高达28℃时，其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。
因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点，故在微生物降解过程中它具有极高的地位。
目前已经分离出的细菌有：芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。
例如：以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯
酚是仅有的碳源的节杆菌属，其在5h内降解50mg/l的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。
而以金彬明为代表的有关人员主要是从受有机磷污浊后的海水样中筛选、分离出一株蜡样芽孢杆菌菌株，其在温度高达28摄氏度的情况下降解甲胺磷的比率高达48.9%。
除此以外，诸如可以降解甲拌磷、对硫磷等的小球绿藻属之类的一些藻类一定程度上也可以降解有机磷农药，但是学界对其的研究却少之又少。
2 有机磷农药的微生物降解机理分析
2.1 微生物的有关活动改变微环境继而间接促进农药被降解
通常有三类作用形式：（1）种间协同代谢，主要是指相同环境下的数种微生物相互联合来代谢一种有机磷农药，在此培养混合菌可谓是俱佳解决办法。
（2）共代谢作用，即微生物虽然有可利用的碳源存在，但仍对原先不能够利用的物质进行分解代谢的一种现象。
王永杰等人运用共代谢的方法从污泥中分离得到一株降解乐果的菌株g1，其降解乐果的比率高达60%。
艾涛等有关人员以共代谢的方法分离得到一株降解乐果的真菌菌株l3，在120h之内，此菌株降解乐果的比率高达29.2%。
（3）矿化作用，其主要含义是微生物直接将有机磷农药作为生长基质，并将把它全部分解成co2和h2o等无机物的过程。
李晓慧从长期被毒死蜱污染的污水处理池里分离得到一株毒死蜱高效降解菌株，在24h之内，其可将100mg/l 的毒死蜱降解完毕。
石利利等人对假单胞菌dll-1 在水溶液介质中对甲基对硫磷的降解有何性能、影响因素有哪些以及其降解机理是什么等做了深入、细致的研究，其结果表明假单胞菌dll-1可以将甲基对硫磷全部转变为无机离子no2-、no3-，而对硝基苯酚是其中间产物。
2.2 微生物直接作用于有机磷农药
该降解方式的实质就是包括脱氢、氧化、水解、还原及合成等作用的促酶反应，要么是微生物自身就含有可以降解农药的酶系基因，或者是即是微生物自身没有携带可以降解有机磷农药的酶系，
但是受农药的影响，微生物的基因也会随之发生改变或者重组，继而新降解酶系应运而生。
在分离获得的具有抗辐射性的不动杆菌ustb-04降解甲基对硫磷的时候，没得到任何最终产物及中间产物。
至此可得出：ustb-04并不是作用于p=o键，相反，其首先致使苯环上的c-c键发生断裂。
而阮少江等发现，催化后的甲胺磷经甲胺脱氢酶po43-及ch3sh。
至此，其推断存在于自然界的甲胺磷的降解从p=n的断裂开始的可能性比较大。
而且，具有不同的关于微生物降解其他有机磷的方法的报道。
3 限制有机磷农药的微生物降解的因素
3.1 微生物自身条件的限制
微生物本身的降解能力是限制有机磷农药微生物降解的因素中最重要的因素，不同种类的微生物，其代谢活动各具特色，适应性也千差万别，而且同类型的不同菌株对相同的有机底物的反应也各不相同。
加之，微生物具有较强的适应环境的能力，很容易驯化，经过一阶段的适应新生化合物可以促使微生物产生与之对应的酶
系降解它，且还可以借助于基因突变来构建新酶系降解它。
传统主要是采用单一的微生物菌株的纯培养来降解农药的微生物，但是这一方式不如混合培养合理，前者一般情况下没有生物降解需要的整个酶的遗传合成信息，其在降解难度较高的化合物中没有充足的训话时间，继而无法进化出整个代谢途径，相反，后者则更能抵御微生物降解时产生的毒物质。
3.2 农药种类的影响
诸如农药化合物的空间结构、分子量、数量及取代基的种类均会或多或少地制约微生物对它的降解。
一般地，高分子化合物的降解难度要比低分子量化合物的降解难度高的多，且复合物与聚合物抵抗生物降解的能力更强；空间结构复杂的要比简单的更难降解。
以陈亚丽为代表，其曾报道，假单胞菌wbc-3很容易降解苯环上有_nh2、_oh的化合物；potter等人借助于小规模堆肥研究了多环芳烃的降解问题，并指出5-6环的芳烃要比2-4环的难降解的多。
同时，存在于土壤中的活性酶备受有机磷农药的制约，且随着外界环境的改变抑制程度也会发生变化，不同种类的有机磷农药对酶的制约也不一样，相应地，有机磷农药对酶的活性的不仅有刺激性，且各不相同。
至此，酶对众多农药展现出不同的降解活性。
除此以外，微生物的生存与生活也深受外部环境的影响，继而一定程度上削弱了微生物的降解能力及影响了其代谢活性。
归纳起来这些因素是温度、水分、酸碱度、营养状况、底物浓度、氧气量、表面活性剂等。
4 结语
新形势下，随着科学技术的卓越发展，尤其是微生物技术的日新月异，有机磷农药的微生物降解已经取得了可喜可贺的成绩，而且新生的降解酶、降解微生物与生物工程的有机结合，微生物对有机磷农药的降解作用将会大大增强。
不过，不能忽视的是竭尽所能
地使微生物发挥对农药的降解作用，继而达到微生物经济、高效率地降解有机磷农药是当务之急。
参考文献：
[1]吴翔，甘炳成.微生物降解有机磷农药的研究新进展[j].湖南农业科学，2010（19）.
[2]王晓辉，杜利平，赵丽霞.有机磷农药微生物降解研究新进展[j].河北工业科技，2008（06）.
[3]张婵，廖晓兰.有机磷农药的微生物降解技术研究进展[j].广西农业科学，2010（01）.
[4]刘建利.微生物降解有机磷农药污染的研究进展[j].湖南农业科学，2010（19）.
[5]杨柳，陈少华，赵川，等.新技术在农药微生物降解中的应用[j].生物技术通报，2010（03）.。