甲基对硫磷降解菌
臭氧对水中甲基对硫磷的降解
第31卷第2期2009年6月湖北大学学报(自然科学版)Journal of Hubei University (Natural Science )Vol.31 No.2 J un.,2009 收稿日期:2008211213基金项目:中山大学2香港理工大学联合研究基金(A 2PD94)、广东省自然科学基金(07300488)资助作者简介:吴继国(19752 ),男,博士,讲师;林里,通讯作者,Email :linl @ 文章编号:100022375(2009)022*******臭氧对水中甲基对硫磷的降解吴继国1,C HAN Y.S.G ilbert 2,林里3(1.南方医科大学公共卫生与热带医学学院,广东广州510515;2.香港理工大学应用生物与化学系,香港;3.中山大学生命科学学院/有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广东广州510275)摘要:通过研究臭氧对水中甲基对硫磷的降解,探索臭氧对甲基对硫磷的降解机制和影响因素.将臭氧气体充入反应器中与甲基对硫磷进行反应,采用G C 2MS 和标准样品对中间产物进行定性分析,并用HPLC 同时监测甲基对硫磷的残留量和中间产物的生成量.结果表明,臭氧对甲基对硫磷的降解由臭氧直接氧化和羟基自由基间接氧化共同完成,降解历程遵循假一级反应动力学.50mmol/L 离子清除剂叔丁醇使甲基对硫磷的降解速率降低60%,而溶液p H 值对降解速率则无明显影响.通过G C/MS 分析,确定了甲基对氧磷为甲基对硫磷的臭氧降解中间产物.甲基对氧磷的生成量受到溶液p H 和甲基对硫磷起始浓度的影响,较低溶液p H 和较高甲基对硫磷起始浓度均有利于甲基对氧磷的积累,而离子清除剂则对甲基对氧磷的生成量没有显著影响. 关键词:甲基对硫磷;甲基对氧磷;臭氧;降解 中图分类号:X592 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.100022375.2009.02.022甲基对硫磷是一种广谱高效高毒有机磷杀虫剂,曾被大量地用于农业害虫的防治.广泛大量的使用造成了甲基对硫磷在环境与食品中的普遍残留,对人类健康产生严重影响,如产生急性中毒、生殖毒性与神经毒性等.研究农药等有毒物的降解技术对于有毒化学物的污染修复具有重要意义.臭氧具有极高的氧化性,在清除食品农药残留和氧化饮用水中微量有机污染物的方面得到越来越广泛的应用[122].水溶液中的一些农药如甲拌磷、2,42D 、地虫灵和芽根灵等也能被臭氧高效降解[325].在大多数情况下,臭氧对有机物的降解只是将母体化合物转化为中间产物,而不是将其完全矿化[6].因此理解臭氧对农药的降解过程、降解中间产物和影响降解的因素是有效利用臭氧降解农药等有机污染物的理论基础.到目前为止,关于臭氧对农药的降解机理及其降解中间产物的研究较少.本文中研究臭氧对甲基对硫磷的降解作用,分析了p H 和离子清除剂叔丁醇对降解动力学及中间产物形成的影响,以期了解臭氧降解甲基对硫磷的影响因素及反应机制.1 材料与方法1.1 试剂 标准品甲基对硫磷(met hyl parat hion ,CAS #2982020,纯度99.9%)、甲基对氧磷(met hyl paraoxon ,CAS #95023526,纯度99.0%)购自Supelco 公司.色谱纯甲醇购自Sigma 公司.分析纯二氯甲烷、叔丁醇(tert 2butyl alcohol ,TBA )、KH 2PO 4购自广州化学试剂厂.1.2 甲基对硫磷与臭氧反应产物的制备 甲基对硫磷与臭氧的反应在由250mL 量筒改装成的反应装置中进行,9902B 型臭氧发生器(PoSeng ozonior )产生的臭氧气体(浓度为0.4mg L -1)经反应装置底部的气体扩散器充入甲基对硫磷水溶液中进行反应.甲基对硫磷水溶液与臭氧反应25min 后,取50mL 反应后样品于250mL 分液漏斗,用100mL 二氯甲烷萃取二次,合并有机相,用RE 22000旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)旋转蒸发至2mL ,改为氮吹致干,残渣用0.5mL 丙酮溶解,用气相色谱2质谱联198 湖北大学学报(自然科学版)第31卷用仪(GC 2MS )进行定性分析.1.3 臭氧对甲基对硫磷的降解 臭氧对甲基对硫磷的降解分4组进行:(1)对照组;(2)甲基对硫磷起始浓度(10、20、30mgL -1)的影响;(3)溶液p H (2.05、3.45、5.29、7.95)的影响;(4)50mmol/L 自由基清除剂TBA 的影响.各处理组分别反应0、1、2、3、5、8、10、15、20、30min 后,用移液管从反应装置取样约5mL ,并向样品中加入适量Na 2SO 3,以终止臭氧与农药的反应.经处理后的样品用于HPL C 测定甲基对硫磷残留量及反应产物(甲基对氧磷)的生成量.1.4 G C 2MS 分析 安捷伦6890气相色谱25973N 质谱联用仪(Agilent T echnologies ,美国)用于定性分析.色谱柱为HP52MS 毛细管柱(30m ×0.25mm ×0.25μm ,Agilent T echnologies ,美国),无分流进样1μL.高纯氦气为载气,恒定流速为1mL min -1.离子源温度230℃,进样口温度270℃,气相色谱质谱接口温度280℃.程序升温条件:起始温度120℃,保持1min ,再以10℃min -1升到265℃,保持5min.1.5 HPLC 测定 甲基对硫磷及中间产物(甲基对氧磷)采用配备508自动进样系统的贝克曼高效液相色谱仪(HPL C )(Beckman ,美国)直接进样测定.分离柱为C 18反相色谱柱(15cm ×4.6mm ,粒径5μm )(Discovery 公司,美国),以A 液KH 2PO 4缓冲液(36mmol/L )和B 液甲醇为流动相进行梯度洗脱,流速0.8mL min -1,其梯度程序设为0.1min 时开始将B 液在0.2min 内由65%调到72%,在5.5min 时在1min 内将B 液调到80%,在9min 时将B 液1min 内调到65%,15min 时结束测样.UV 检测器检测波长设为220nm ,进样量100μL.甲基对硫磷与甲基对氧磷的检测线性范围为0.025-40mg L -1.2 结果与讨论2.1 甲基对硫磷臭氧化产物的定性分析 甲基对硫磷经臭氧降解后,其臭氧化产物用GC 2MS 进行质谱分析(见图1),经过质谱数据库自动配对(相似度99%),初步确定该产物为甲基对氧磷,再用甲基对氧磷标准品进行比对,证实甲基对氧磷为甲基对硫磷的臭氧氧化产物.2.2 不同起始浓度甲基对硫磷的降解过程 图2表示不同始起始浓度甲基对硫磷的臭氧降解过程.在p H5.29的条件下,随着甲基对硫磷起始浓度的升高,降解率逐渐降低.与臭氧反应30min 后,起始浓度为10、20、30mg L -1的甲基对硫磷分别降解了94%、89%和75%,这说明甲基对硫磷的起始浓度越低,则降解率越高.较高起始浓度的甲基硫磷具有较多的摩尔分子数量,在相同臭氧剂量的条件下,需要较长的降解时间才能达到较好的降解效果.图1 中间产物甲基对氧磷质谱图图2 甲基对硫磷溶液的臭氧降解动力(溶液p H 值为5.29)2.3 溶液pH 对降解的影响 臭氧与农药的反应遵循二级或假一级动力学反应[728].通过曲线拟合,得出臭氧降解甲基对硫磷的假一级动力学方程如下式所示:-ln [c]/[c]0=k ′t .式中[c ]表示反应过程中任一时刻甲基对硫磷浓度,[c ]0表示甲基对硫磷起始浓度,k ′表示假速率常数,t 表示反应时间.通过该降解方程计算出不同p H 条件下甲基对硫磷的臭氧降解速率(见表1).从表1可知甲基对硫磷的臭氧降解速率常数几乎不受溶液p H 的影响.这与其他有机磷农药如甲拌磷和克百威与臭氧的反应速率常数也不受溶液p H 的影响的结果是一致的[328].第2期吴继国等:臭氧对水中甲基对硫磷的降解199 表1 pH 对甲基对硫磷与臭氧的反应速率常数的影响溶液p H假速率常数k ′/(min -1)相关系数R 2.050.09490.9403.450.09320.9805.290.10070.9907.950.11850.999表2 TBA 对甲基对硫磷臭氧降解速率常数的影响(溶液pH 5.29)处理组假速率常数k ′/(min -1)相关系数R 不加TBA 0.10070.990加50mmol/L TBA 0.042340.9862.4 离子清除剂TBA 对降解的影响 为研究甲基对硫磷臭氧降解的机理,在反应溶液中加入50mmol/L 自由基清除剂TBA 清除自由基离子[9].结果如表2所示,反应体系中加入50mmol/L TBA 时,降解速率常数由不加TBA 时的0.1007min -1下降到0.04234min -1,降低了近60%.臭氧对有机物的降解通常存在两种反应机理,即臭氧直接氧化作用和臭氧分解产生的羟基自由基的间接氧化作用[6].有机物质与臭氧反应时,或以直接反应为主,如五氯苯酚[10];或以间接反应为主,如N 2亚硝基二甲胺[11];或两者都起重要作用,如2,42D [4].本研究中,TBA 清除羟基自由基对反应底物的氧化作用后,甲基对硫磷的降解速率常数降低了60%,说明臭氧对甲基对硫磷的降解是通过直接反应和间接反应两种机理共同作用的结果.2.5 甲基对氧磷的形成及影响因素 图3表示臭氧降解甲基对硫磷的过程中,溶液p H 对臭氧化产物甲基对氧磷形成的影响.经过30min 的反应,在低pH 溶液中甲基对氧磷的形成量明显高于在高p H 溶液中的形成量,说明较高的溶液pH 条件不利于中间产物甲基对氧磷的积累.因而在实际应用中,通过提高溶液p H 可以减少中间产物甲基对氧磷的形成.图4表示甲基对硫磷起始浓度与中间产物甲基对氧磷形成的关系.甲基对硫磷起始浓度越高,甲基对氧磷的生成量也越大.甲基对氧磷的形成量几乎不受离子清除剂TBA 的影响(图5).图3 p H 对甲基对氧磷形成的影响 图4 甲基对硫磷起始浓度对甲基对氧磷形成的影响图5 TBA 对甲基对氧磷形成的影响 臭氧对大多数有机物的降解作用并不是将它们完全矿化为CO 2和水,而是将母体化合物转化成小分子量的中间产物[6,10].甲基对硫磷被臭氧氧化生成甲基对氧磷为中间产物,且甲基对氧磷的生成量受溶液p H 和甲基对硫磷起始浓度的影响,溶液p H 越低,甲基对硫磷起始浓度越高,则甲基对氧磷的生成量越大(图3、图4),而离子清除剂则对甲基对氧磷的生成量影响不大(图5).从图3、4和5可以看出,经过30min 的反应,甲基对氧磷较难被臭氧完全降解,但它的生成量只占甲基对硫磷起始量的11%左右(起始浓度为20mg L -1时,生成甲基对氧磷的最高浓度为2.24mg L -1),需要延长反应时间,以探索中间产物甲基对氧磷是否能被臭氧完全降解.大多数研究结果表明,臭氧处理包括有机磷农药在内的有毒物质,可以大大降低其毒性[12213].我们的研究表明,臭氧处理可以消除甲基对硫磷清除细胞间隙连接通讯的毒性作用[2].3 小结甲基对硫磷的臭氧降解遵循假一级反应动力学,由臭氧直接氧化和羟基自由基间接氧化共同完成.溶液p H 值对甲基对硫磷的降解无显著影响,而50mmol/L 离子清除剂TAB 则使甲基对硫磷的降解速率降低近60%.臭氧降解甲基对硫磷,生成中间产物甲基对氧磷,且甲基对氧磷的生成量受到溶液p H 和甲基对硫磷起始浓度的影响,溶液p H 越低,甲基对硫磷起始浓度越高,则甲基对氧磷形成量越大.经过30min 的反应,甲基对氧磷很难被臭氧完全降解. 湖北大学学报(自然科学版)第31卷200参考文献:[1]Gromadzka K,Swietlik anic micropollutants degradation in ozone2loaded system with perfluorinated solvent[J].Water Research,2007,41(12):257222580.[2]Wu J,Lin L,L uan T,et al.Effects of organophosphorus pesticides and their ozonation byproducts on gap junctionalintercellular communication in rat liver cell line[J].Food and Chemical Toxicology,2007,45:205722063.[3]Ku Y,Lin H S.Decomposition of phorate in aqueous solution by photolytic ozonation[J].Water Research,2002,36:415524159.[4]Chu W,Ching M H.Modeling the ozonation of2,42dichlorophoxyacetic acid through a kinetic approach[J].WaterResearch,2003,37:39246.[5]Chen W R,Sharpless C,Linden K G,et al.T reatment of volatile organic chemicals(VOLs)on the EPA contaminantcandidate list using ozonation[C].Las Vegas:International Ozone Association16th 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Degradation of met hyl parat hion by ozone followed t he p seudo2first2order reaction t hrough ozone direct oxidation and hydroxyl radical indirect oxidation.Scavenger tert2butyl alcohol(TBA)(50mmol/L) significantly decreased t he degradation rate constant of met hyl parat hion(60%),while solution p H affected t he degradation insignificantly.Met hyl paraoxon was identified as ozonation intermediate of met hyl parat hion.Formation of met hyl paraoxon favored low solution p H and high initial concentration of met hyl parat hion,but be insignificantly influenced by TBA during ozonation.K ey w ords:met hyl parat hion;met hyl parao xon;ozone;degradation(责任编辑游俊)。
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测有机磷化合物是一类广泛存在于环境中的化合物，其具有高毒性、易蓄积和难降解的特点，对生物和生态环境造成了严重的威胁。
甲基对硫磷（MPTP）是一种有机磷杀虫剂，被广泛应用于农业领域。
为了对MPTP进行快速降解和检测，研究人员发现了一种有效的酶类分子-有机磷水解酶。
有机磷水解酶是一类能够水解有机磷化合物的酶类分子，包括酯酶、醋酸酯酶和胆碱酯酶等。
这些酶类分子能够通过催化水解反应将有机磷化合物分解为无害的代谢产物，从而实现对有机磷化合物的降解。
研究发现，有机磷水解酶对MPTP具有较高的催化活性和特异性，能够快速将其降解为无害的代谢产物。
为了实现对MPTP的快速降解和检测，研究人员开展了一系列的实验。
研究人员从自然界中分离得到了一株具有较高有机磷水解酶活性的细菌。
通过对其基因组进行测序分析，研究人员找到了编码有机磷水解酶的基因序列，并进一步确定了有机磷水解酶的结构和功能。
接下来，研究人员利用基因工程技术将有机磷水解酶基因插入到表达载体中，并将其转化到大肠杆菌中。
通过对大肠杆菌进行诱导表达，研究人员成功地生产了大量具有高有机磷水解酶活性的重组蛋白。
这些重组蛋白能够有效地催化MPTP的水解反应，将其降解为无害的代谢产物。
为了检测MPTP的降解效果，研究人员开发了一种基于有机磷水解酶的检测方法。
该方法利用了MPTP与有机磷水解酶的特异性反应，通过测量反应产物的浓度来评估MPTP的含量。
该方法具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点，可以用于对环境中的MPTP进行快速、准确的检测。
有机磷水解酶对MPTP的快速降解和检测具有重要的应用价值。
这项研究为解决有机磷化合物的环境污染问题提供了新的思路和方法，并为相关领域的研究提供了参考。
目前该技术仍存在一些挑战和局限性，如酶的稳定性、催化活性等方面需要进一步优化。
相信随着研究的深入，有机磷水解酶将能够在环境保护和农业生产中发挥更重要的作用。
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测在农业生产中，为了保护作物免受害虫和病原微生物的侵害，农民常常会使用农药来进行防治。
农药残留问题一直是人们所关注的一个环境和食品安全难题。
甲基对硫磷是一种常用的有机磷农药，其对人体健康和环境都存在一定的危害。
研究如何对甲基对硫磷进行快速降解和检测具有重要的意义。
有机磷水解酶是一类能够降解有机磷化合物的酶，在农业生产中具有广泛的应用前景。
有机磷水解酶通过催化水解反应将有机磷农药降解成无毒的物质，从而达到减少农药残留的目的。
有机磷水解酶还可以用于甲基对硫磷的快速检测，为农民提供及时、准确的农药残留信息，帮助他们科学合理地使用农药，保障农产品的安全。
近年来，科学家们对有机磷水解酶在甲基对硫磷降解和检测方面进行了深入研究，并取得了一系列重要的研究成果。
下面将重点介绍有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解和检测方面的研究进展。
首先是有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解。
有机磷水解酶能够与甲基对硫磷迅速结合，在其作用下，甲基对硫磷分子中的磷-硫键被水分子打开，从而降解成对人体无害的无毒物质，释放出能量。
研究发现，有机磷水解酶在中性至碱性条件下对甲基对硫磷具有较高的降解效率，同时该过程还会产生一定量的亚甲基对硫代磷酸酯、对硫磷酸酯和甲硫磷酸等降解产物。
有机磷水解酶还能够通过对甲基对硫磷分子表面的作用，使其在真菌和细菌的作用下更容易分解，从而进一步加快甲基对硫磷的降解速度。
有机磷水解酶还可以与纳米材料结合，构建高灵敏、高稳定的甲基对硫磷检测体系。
研究人员制备了一种新型的有机磷水解酶纳米复合物，在其作用下，甲基对硫磷分子能够更快速地被降解，并在纳米材料表面形成特定的光谱信号。
该方法具有灵敏度高、选择性好、操作简单等特点，可以实现对甲基对硫磷的快速检测，为农产品质量安全提供了一种新的检测手段。
甲基对硫磷对土壤的污染与防治
杨琦2012301580333甲基对硫磷对土壤的污染与防治甲基对硫磷俗称甲基1605一种有机磷杀虫剂。
工业产品为带蒜臭的黄棕色油状液体，纯品为白色结晶，熔点36～36.5℃，难溶于水，易溶于有机溶剂. 属高毒级农药。
甲基对硫磷属于有机磷类农药, 有机磷类农药虽然在土壤中容易降解，但由于使用量大污染也很广泛。
据统计, 2010 年中国农药的总产量为2261 22 万t ,其中有机磷农药产品占到其总量的80%。
目前市场上有机磷农药商品的种类达上百种之多。
由于有机磷农药大量不合理的使用, 使得蔬菜、粮食、瓜果等农产品甚至土壤中的有机磷农药残留严重超标。
比如甲基对硫磷,其毒性极毒,对人类染色体和基因结构有严重的破坏作用, 因为低浓度的甲基对硫磷又不足以杀灭许多病虫害,所以使用稍高浓度的甲基对硫磷,虽然能够杀灭多种病虫害,但又会导致土壤中浓度过高,诱导农作物突变，也是甲基对硫磷在作物内含量超标。
人类食用了被污染的农作物后，造成的遗传损伤，诱发癌症，直接或间接地危害人类的健康, 给人类和生态环境造成了极为严重的不良后果, 越来越多的农药残留及中毒事件发生。
因此，有效防治甲基对硫磷对土壤的污染而引发对人类的污染迫在眉睫。
防治措施:.1、合理使用农药合理使用农药，这不仅可以减少对土壤的污染，还能经济有效地消灭病、草害，发挥农药的积极效能。
在生产中，不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间，提高喷洒技术，还要改进农药剂型，严格限制剧毒、高残留农药的使用，重视低毒、低残留农药的开发与生产。
2、生物降解生物降解是指通过生物( 包括各种微生物、植物和动物) 的作用将大分子分解成小分子化合物的过程。
化学农药的生物降解主要是通过微生物、降解酶、工程菌来进行。
采用生物降解残留农药是治理农药污染的新途径。
3、修订法律《环境保护法》、《农业法》、《土地管理法》等现行法律法规提供的只是有关土壤污染防治的零散规定,我国目前在土壤污染防治方面并没有制定专门性的单行法律。
降解甲基对硫磷菌株YL8的分离、纯化及降解机理
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降解近 ９ ％： ９ ０ 在 ｈ内将 ５ｍｅ ￣ Ｐ Ｐ完全降解．Ｌ 在 降解 ＭＰ的过程中几乎检测不到 Ｐ ０ ， 的 Ｎ ｎ Ｙ８ ＮＰ的产生．
关 键词 ： 甲基 对硫 磷 ；对硝 基 苯酚 ；生 物降 解 中图分 类号 ：Ｘ ０ ． ７３ ５ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ： １０ － ９ ３２０ ）２ ００ —４ ００ ６ ２（０ ６０ —２ ６ ０
甲基对硫磷 结构
甲基对硫磷结构甲基对硫磷（Methyl Parathion，简称MP）是一种有机磷农药，它的结构式如下所示：CH3-O-P=S-C6H4NO2甲基对硫磷是一种无色或淡黄色液体，具有刺激性气味。
它是一种高效的杀虫剂，广泛用于农业生产中，特别是用于防治各种昆虫害。
它在土壤中具有较高的残留性和持久性，因此能够长时间地发挥杀虫作用。
甲基对硫磷的主要作用机制是通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性，从而干扰昆虫神经系统的正常功能。
乙酰胆碱酯酶是一种重要的酶，它参与了昆虫神经传导过程中的乙酰胆碱的降解。
甲基对硫磷的结构中含有磷酸酯基团，它能够与乙酰胆碱酯酶发生共价结合，从而抑制其活性。
尽管甲基对硫磷在农业生产中起到了重要的作用，但它也存在一定的安全风险。
甲基对硫磷属于有毒物质，对人体和环境都具有一定的危害性。
长期接触或高浓度暴露于甲基对硫磷可能导致中毒症状，如头痛、头晕、恶心、呕吐等。
因此，在使用甲基对硫磷时，需要严格遵守安全操作规程，并采取适当的防护措施，以保障人体健康和环境安全。
为了减少对人体健康和环境的危害，目前一些国家已经禁止或限制甲基对硫磷的使用。
同时，科学家们也在不断研究和探索替代品，以寻找更安全、环保的农药。
这些努力的目标是在维护农作物产量的同时，最大程度地减少对生态系统的影响。
甲基对硫磷是一种广泛应用于农业生产中的有机磷农药。
它具有高效的杀虫作用，但同时也存在一定的安全风险。
在使用甲基对硫磷时，需要严格遵守相关规定，并采取适当的防护措施，以确保人体健康和环境安全。
同时，科学家们也在不断努力寻找更安全、环保的替代品，以推动农业的可持续发展。
邻单胞菌DLL—1对土壤中甲基对硫磷的降解
ｐ ｓ ｃ ｅｐ ｒｔｉｎｍｅ ｙ （Ｍ）ｉ ｏｌ Ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔａ ＤＬ 一 ｓ ｉ Ｉ ｅ ｅｔ ｅ ｉ ｅｒｄｎ Ｍ ｏｍａｅ ｔ ｅ ｔ ｉ ａａ ｏ － ｔ ｌ Ｐ ｉｄ ｈ ｈ ｎｓ ｉ ｅｕｔ ｓ ｏ ｔ Ｌ １ｉ ｈ曲 ｙ ｆ ｉ ｄ ｇ ａｉｇＰ ｎ ｔ ｒｉ ｓ ｈ ｃ ｖ ｎ ｔ
甲基对 硫 磷（ 称 Ｐ 是 高毒 有机 磷 杀 虫剂”， 这 些 研 究 多 集 中 于 降解 菌 本 身 的生 理 生 化 特 性 简 Ｍ） 】 以及 实 验 室 土 壤 微 宇 宙 中农 许 多 发 达 国 家 都 己 禁 用 或 限 用 ， 被 列 入 ＰＣ 及 遗 传 特 性 的研 究， 且 Ｉ
具 有 高 教 降解 作用 ， 论是 苗 原 液 苗 体 细 胞还 是离 心 击 菌 体 的培 养 液 都 表 现 出 很好 的 降 粹作 用 ． Ｌ ｔ在 土壤 中有 一 定 的移 动 性 当从 土 不 ＤＬ —
壤 表 面 施 加 苗 剂 时 ， Ｏ ６ｍ 深 的 层 ｒ 甲基 对 硫 碡 都 有 报 好 的 降 解 效 果 ． 土 壤 中 ～ 定 音 量 的 农药 来 说 、 对 ￣ｃ 的 对 降解 营 的用 量 并 非 越 多 越 好 ， 存 在 一 十 最适 菌 量 美 毽 词 ： 郫 单 胞 菌 ： 土 壤 ： 甲基 对 硫 磷 ；降 解
Ｎａｊ ｇ２ ０ ４ ， ｉａ． ｉ ｎ ｉ ｎ ｍａ ｃｅ ｃ ｎｉ １０ ２ Ｃｈｎ ）Ｃｈｎ Ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ ｉ ｅ如 ｏ ，２３：２ ２ ４ ｎ ａ ｏ Ｓ ｎ ２２ （） ３ － ３ １
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有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测
有机磷水解酶是一种重要的酶类，能够降解有机磷化合物，对环境保护和农业生产有着重要的贡献。
其中，对于甲基对硫磷这一种广泛用于农业生产中的杀虫剂而言，有机磷水解酶的作用尤为重要。
甲基对硫磷是一种广谱杀菌剂，具有较强的杀虫作用，通常被广泛用于水稻、玉米、棉花、果树等农作物的防治。
但是，由于甲基对硫磷具有剧毒性和残留性，长期使用会对生态环境造成较大影响，并可能对人类健康造成威胁。
因此，甲基对硫磷的分解和检测成为了重要的研究课题之一。
有机磷水解酶对甲基对硫磷的降解速度较快。
在一定的环境条件下，有机磷水解酶能迅速将甲基对硫磷分解成无害的代谢产物，从而降低甲基对硫磷的毒性和残留性。
同时，由于有机磷水解酶具有高度的特异性，只能针对有机磷类化合物进行降解，而不会对其他化合物造成危害。
为了实现对甲基对硫磷的快速检测，研究人员们还开发了不同的检测方法。
其中，常见的方法包括化学法、生物法和物理法。
在这些方法中，生物法是最为常用和可靠的方法之一，而有机磷水解酶则是该方法的核心酶类。
目前，生物法检测甲基对硫磷的方法主要有两种：酶制备法和酶标记法。
酶制备法是指通过孢子或细胞培养、酶纯化和酶特异性测定等步骤，获得高纯度的有机磷水解酶。
而酶标记法则是将甲基对硫磷与特定的酶结合，从而实现对甲基对硫磷的定量检测。
总的来说，有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测，为农业生产和环境保护提供了有力的支持。
未来，研究人员们还需要进一步探索和开发高效、可靠的有机磷水解酶及检测方法，从而更好地服务于社会的发展和需求。
多功能粘质沙雷氏菌的筛选鉴定及其甲基对硫磷水解酶基因的克隆
多功能粘质沙雷氏菌的筛选鉴定及其甲基对硫磷水解酶基因的克隆有机磷农药的共性是分子中含有一个P原子,可与乙酰胆碱酯酶（AChE）共价结合形成磷酰化酶,抑制AChE活性,对人和动物产生毒性。
目前,常用处理有机磷农药方法主要有絮凝沉降、化学水解、氧化、光催化和生物降解。
其中,微生物菌株及其生物酶降解污染物具有无毒、无残留、无二次污染等优点,得到业界人士的广泛认可和充分肯定。
从自然环境中分离有机磷农药高效广谱降解功能菌株和高效降解有机磷农药的酶是有机磷农药废水处理的基础和保障。
通过对采集于沙湖周边的水样经过富集培养,再经过乐果做唯一碳源的无机盐平板划线筛选,得到9株有机磷农药降解菌,其中中间苍白杆菌MEW68降解乐果的效果最好（降解率为80.45%）,但是它在农药降解方面的研究较多,因此选择在该方向研究较少的粘质沙雷氏菌MEW96作为降解农药的菌株。
在LB平板培养24 h,MEW96菌落表面光滑、微隆起,不透明,边缘稍带锯齿状,生化分析表明MEW96能在1%–8%NaCl中生长,具有鸟氨酸脱羧酶、酯酶和DNA酶,但是没有精氨酸双水解酶和脲酶活性,甲基红染色阴性,能水解糊精、明胶、肌苷,不能水解Tween 40;结合形态观察,生理生化鉴定和16S rDNA测序分析,将MEW96鉴定为粘质沙雷氏菌（S.marcescens subsp.marcescens）。
MEW96对甲基对硫磷有比较好降解效果,在5 d内完全降解50 mg/L的甲基对硫磷;MEW96对对氧磷的降解效率为90.3%,且在降解对氧磷的过程中PNP逐渐积累,PNP的增加量与对氧磷的减少量保持一致;MEW96也能够降解乐果,第7 d,降解率为87.2%;说明MEW96是一株降解多种农药的高效菌株。
对MEW96的多功能性质进行初步分析,发现MEW96能水解几丁质和卵磷脂,而且能明显抑制尖刀镰孢菌、苹果轮纹菌、花生叶霉和草莓灰霉菌丝的生长,对水稻纹枯菌和灰葡萄孢菌也具有一定的抑制作用,同时还能富集无机磷,当磷含量为10 mg/L,24 h聚磷率为99.94%。
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测
有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测有机磷水解酶是一类广泛存在于自然界中的酶，能够有效地降解有机磷化合物，其中包括甲基对硫磷（Methyl Parathion）。
甲基对硫磷是一种广泛使用的农药，具有较高的毒性和环境危害，在农业生产和家庭使用中被广泛应用。
对于甲基对硫磷的快速降解和检测具有重要的科学意义和实际应用价值。
有机磷水解酶能够催化有机磷化合物的水解反应，将其转化为无毒或低毒的产物，并加速其降解过程。
有机磷水解酶可分为不同的类别，如酯酶、硫酸酯酶和酰胺酶等，它们具有不同的底物特异性和反应机制。
通过选择适当的有机磷水解酶，可以实现甲基对硫磷的快速降解。
有机磷水解酶降解有机磷化合物的速度极快，通常能在几分钟到几个小时内完成。
有机磷水解酶具有高度的底物特异性，能够选择性地降解某一特定的有机磷化合物，不对其他环境中的物质产生影响。
这种特性使得有机磷水解酶在农业生产和环境保护中具有广泛的应用前景。
在甲基对硫磷的检测方面，传统的分析方法通常需要昂贵的仪器设备和复杂的操作步骤。
而利用有机磷水解酶进行甲基对硫磷的检测则具有操作简单、灵敏度高、快速等优点。
常见的检测方法包括光谱法、电化学法和生物传感器法等。
这些方法可以通过测定有机磷化合物降解过程中产生的产物（如对硫磷酸）来间接检测甲基对硫磷的含量。
近年来还出现了一些新的检测技术，如基于纳米材料的检测方法和基于免疫分析的检测方法等。
这些方法不仅具有高灵敏度和高选择性，还能够实现甲基对硫磷的实时监测和在线分析。
这些新的检测技术为快速、准确地检测甲基对硫磷提供了新的途径和手段。
有机磷水解酶在甲基对硫磷的快速降解和检测中具有重要的作用。
通过选择适当的有机磷水解酶和合适的检测方法，可以实现甲基对硫磷的高效降解和准确检测，为农业生产和环境保护提供有力的支持。
但需要注意的是，在应用有机磷水解酶进行甲基对硫磷降解和检测时，需要考虑到一些实际应用中的因素，如底物浓度、pH值和温度等，以确保其降解效果和检测准确性。
高效液相色谱与飞行时间质谱联用技术研究甲基对硫磷的细菌降解产物
高效液相色谱与飞行时间质谱联用技术研究甲基对硫磷的细菌降解产物王凌1 刘劼2 黎先春3 杨桂朋1王小如*1,2,31(中国海洋大学化学化工学院,青岛266003)2(厦门大学化学化工学院,厦门361005)3(国家海洋局第一研究所现代分析与中药标准化重点实验室,青岛266061)摘 要 用青岛曹家汶河口沉积物中分离出的细菌L-10(希瓦氏菌属)进行了水体中甲基对硫磷的细菌降解研究。
研究表明,该菌对甲基对硫磷具有显著的降解性。
采用高效液相色谱/飞行时间质谱(HPLC -TOF -M S)联用技术对甲基对硫磷及其细菌降解产物进行了分析。
样品经SPE -C 18小柱富集分离后,进行液相色谱和在线电喷雾飞行时间质谱分析。
采用C 18反相色谱柱(15c m 4.6mm .i d .5 m ),线性梯度为:0m i n 乙腈/水(30/70),5m i n 乙腈/水(30/70),20m i n 乙腈/水(80/20),25m i n 乙腈/水(80/20);流速0.8m l/m in ,甲酸铵缓冲溶液浓度为0.1%(V /V );电喷雾正离子(ESI)模式,m /z 扫描范围50~1000进行TOF-M S 扫描、测定,测定结果用A na l yst Q S 软件进行分析。
结果表明,与甲基对硫磷光降解产生甲基对氧磷和对硝基酚不同,在降解菌L-10的存在下,甲基对硫磷发生了取代、氧化、还原等一系列反应,产生了相应的降解产物。
降解过程的机理很复杂,从甲基对硫磷及其降解产物的分子结构式来分析,推断可能与细菌本身的代谢有关。
关键词 甲基对硫磷,细菌,降解,高效液相色谱-飞行时间质谱2005-12-28收稿;2006-02-28接受本文系科技部863计划(No .2003AA635180)1 引 言甲基对硫磷(O,O-二甲基-O-对硝基苯基硫代磷酸酯)是剧毒有机磷农药,具有高效杀虫、杀螨作用,长期以来被广泛应用,是我国环境污染物黑名单中所列主要有机污染物之一。
共代谢实例
甲基对硫磷
有机磷农药在植物病虫害防治中占据着不可替代的 位置。但随着越来越多的有机磷农药广泛而大量的 使用，有机磷农药直接或间接地危害着人畜健康和 环境污染。植物的抗药性增强，浓度增大，农作物 中农药的残留加大，环境污染加重，严重影响人畜 健康。
甲基对硫磷
1944年德国拜耳公司首先发现了有机磷化合物具有 杀虫特性，并且合成了人类历史上第一种杀虫剂即 “1605一对硫磷”。从此，有机磷农药被人们作为 一种高效的、广谱的杀虫剂广泛应用。农作物的产 量大幅度提高，为人类社会做出了不可磨灭的贡献。 但有机磷农药的长期使用造成了水体，土壤，蔬菜 中此类农药的大量残留。这不仅污染了环境，还给 人们的健康带来了危害。在有它可利用的碳源存在时，对它 原来不能利用的物质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(初级基 质)又能代谢转化目标污染物(次级基质，即非生长基 质)的非专一性酶，是微生物共代谢反应的关键。 非专一性酶经生长基质诱导合成，在基因水平上通 过基因抑制因子与操纵子的相互作用开启mNRA的 转录来完成。维持共代谢的酶来源于初级基质的利 用，次级基质的利用也只能在初级基质消耗时发生。 初级基质与次级基质间存在竞争抑制。
共代谢方法
某杆状菌株不能利用甲硫氨酸，苏氨酸，淀粉作为 碳源来生长。无法降解甲基对硫磷。虽然能利用糖 类和糖醇类物质作为碳源生长，但是对促进菌株降 解甲基对硫磷的作用不那么明显。在含有甲基对硫 磷的培养基中加入谷氨酸，a一酮戊二酸，天冬氨酸， 苹果酸，柠檬酸钠时，对促进JM一013菌株降解甲 基对硫磷的作用比较明显。其中柠檬酸钠和苹果酸 的促进作用最大，降解率分别为54.28%和55.64%。 最佳组合培养基中柠檬酸钠的含量为 1.3%，接种量 为7%，硝酸钱的含量为0.1%，培养温度为33℃。
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。
甲基对硫磷水解产物
甲基对硫磷水解产物甲基对硫磷水解产物第一部分：介绍甲基对硫磷的含义及其在农业中的应用（字数：200字）甲基对硫磷是一种农药，属于有机化合物，在农业中被广泛应用于作物保护和病虫害防治。
它具有杀虫、杀菌和杀除草三种作用，是一种全方位的农药。
甲基对硫磷的化学结构中含有硫磷基团，它具有较高的活性，能迅速地与害虫体内的酶发生反应，从而破坏其正常的生理功能，达到防治作用。
第二部分：甲基对硫磷的水解过程及产物（字数：400字）甲基对硫磷在水中进行水解反应，会产生一系列的水解产物。
首先，甲基对硫磷的硫磷基团会发生水解，形成甲基对硫磷酸（MPSA）。
随后，MPSA可能会进一步水解，产生甲基对硫磷酸盐（MPS）。
此外，一些较为稳定的水解产物还可能同时存在，如甲基对硫磷醇（MPSO）和甲基对硫磷酸二甲酯（MPSAD）等。
第三部分：甲基对硫磷水解产物的性质和影响（字数：500字）甲基对硫磷的水解产物具有不同的性质和对环境的影响。
首先，甲基对硫磷酸具有一定的毒性，对某些有益生物可能会产生一定的危害。
其次，甲基对硫磷酸盐也具有一定的杀菌和杀虫作用，可以在一定程度上继续发挥甲基对硫磷的防治效果。
此外，甲基对硫磷的水解产物中的稳定体如甲基对硫磷醇与环境中的微生物和土壤有机质发生反应，可能会形成更复杂的代谢产物。
甲基对硫磷水解产物对环境和生物的影响需要进一步研究和评估。
首先，应该对甲基对硫磷水解产物在水体中的残留和迁移进行监测，以评估其对水环境的污染风险。
其次，应研究甲基对硫磷水解产物对非靶标生物的毒性和生态效应，以评估其对生态系统的可能影响。
此外，还可以探究甲基对硫磷水解产物的生物降解机制和代谢产物的毒性及稳定性，为农田管理和环境保护提供科学依据。
第四部分：甲基对硫磷水解产物的控制与管理（字数：100字）为了合理使用甲基对硫磷，降低其水解产物对环境和生物的危害，需要采取一系列控制与管理措施。
首先，农民在使用甲基对硫磷时应遵循正确的使用方法和剂量，确保在农作物保护的同时最大限度地减少对环境的污染。
甲基对硫磷(甲基1605)的理化性质及危险特性表
①储存注意事项：
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装密封。应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。
②运输注意事项：
铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输前应先检查包装容器是否完整、密封，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与酸类、氧化剂、食品及食品添加剂混运。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。
燃烧爆炸危险性
燃爆危险
本品可燃，高毒。
危险特性
遇明火、高热可燃。受热分解，放出磷、硫的氧化物等毒性气体。在碱液中能迅速分解。
灭火方法
消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：干粉、泡沫、砂土。
有害分解产物
一氧化碳、氧化氮、氧化硫、氧化磷。
急救措施
①皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水磷（甲基1605）的理化性质及危险特性
标识
别名：甲基1605、O,O-二甲基-O-(4-硝基苯基)硫代磷酸酯
UN编号：2783
英文名：methyl parathion
危险化学品编号：61125
分子式：C8H10NO5PS
分子量：263.21
CAS号：298-00-0
理化性质
外观与性状
无色结晶粉末，工业品为棕色或黄色液体或固体。
LC50：34mg/m3，4小时(大鼠吸入)
健康危害
抑制胆碱酯酶，造成神经生理功能紊乱。急性中毒：短期接触(口服、吸入、皮肤、粘膜)大量引起急性中毒。表现有头痛、头昏、食欲减退、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、流涎、瞳孔缩小、呼吸道分泌物增多、多汗、肌束震颤等。重者出现肺水肿、脑水肿、昏迷、呼吸麻痹。部分病例可有心、肝、肾损害。严重中毒可在脱离昏迷状态后出现精神症状。血胆碱酶恬性下降。慢性中毒：尚无定论。有神经衰弱综合征、多汗、肌束震颤等。血胆碱酯酶活性降低。
假黄单胞菌菌株XY3降解甲基对硫磷特性的研究
甲 基 对硫 磷 ［ Ｏ 一二 甲 基一 （ ０， ４一硝 基 苯 基 ） 代 磷 酸 硫
的琼脂）ｐ ，Ｈ值 ７０ 甲基 对 硫 磷 （ 度 ９ ％ ） 自江 苏 省新 ．。 纯 ８ 购
沂农药厂。 １２ 菌株 的 分 离与鉴 定 ．
酯］ 是一种高效高毒 的有机磷杀虫 剂 ， 具有触 杀和 胃毒 作用 ， 能抑制害虫神经系统 中胆碱 酯酶 的活力而致死 ， 杀虫谱广 ， 在
２ 浙 江 省 农业 科 学 院环 境 资 源 与 土 壤 肥 料 研 究 所 ， ． 浙江 杭 州 ３ ０ ２ ） １０ １
摘 要 ： 某 农 药 厂 污 水 处 理 池 的活 性 污 泥 中分 离 到 １ 能 以 甲基 对 硫磷 （６ ５ 为 唯 一 碳 源 生 长 的 细 菌 Ｘ ３ 经 从 株 １０ ） Ｙ。 生 理 生 化 试 验 和 １Ｓｒ Ｎ 同 源 性 分 析 ， 该 菌 株 鉴 定 为 假 黄 单 胞 菌 （ ｓｕｏａ ｔｏ ｏａ ｐ ） Ｙ ６ Ｒ Ａ 将 Ｐｅｄｘ ｎ ｍ ｎｓｓ ． 。Ｘ ３在 １ ｈ ２ ｈ时 对
有着重要意义。 １ 材 料与 方 法
１ １ 培 养 基 与 试 剂 ．
菌株的形 态及 生理 生化 特性测 定参 照 文献 ［２ 进 行 。 １］ 菌 株 １ Ｓｒ Ｎ 基 因 的 克 隆 及 序 列 测 定 和 比 较 参 照 文 献 ６ Ｒ Ａ
［３ ， 取 Ｘ ３的 基 因 组 Ｄ Ａ作 为模 板 ， 行 １ＳｒＮ 基 １］提 Ｙ Ｎ 进 ６ Ｒ Ａ
磷、 毒死 蜱 等 也 有 较 好 的降 解 能 力 。
关键词 ：甲基对硫磷 ； 对硝基苯酚 ； 生物 降解 ； 假黄单胞菌 ； 降解条件
中 图分 类 号 ： ５ ２ Ｘ ９ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ２—１０ （０ ０ ０ ０ ７ ０ １０ ３２ ２ １ ）４— ３５— ３
蜡状芽孢杆菌HY-1降解甲基对硫磷和毒死蜱的影响因素研究
８～０ ｇＬ－ ０２０ ・－接种量 ２％ 体积 比， ｍ ， ０（ 菌体密度 ： 稀释到菌悬母液 （Ｄｏ ３ ） Ｏ — 倍 ） ０ ６ ． 的 ． １ 。结果表明 ， Ｙ １ ｏ ０ ＝ ８ Ｈ 一 菌株降解 甲基对硫磷 和
毒死蜱的适 宜条件相类似 ， 只是降解所需的最适葡萄糖浓度和底物浓度不 同。 关键词 ： 蜡状芽孢杆菌 ； 有机磷农药 ； 生物降解 ； 影响因素
ｔｌ ｔｙ－ ａ ｔｉ ｎｅｔ ｔｎｏ － ０ｍ ・－ ｎ ｅ ｎｃｌｔ ｎ ｍ ｕ ｔ ｆ ０ ｉｔｅ ｘ ｅ ｍ ｎ（／）Ｔ ｅ ｅｕｔａ ｏｎ ｉ ｔｄ ｈｔห้องสมุดไป่ตู้ｉ ｈ ｌｐ ｒ ｏ ｃ ｃｎｒ ｉ １ ５ ｇＬ ｄ ｈ ｏｕａ ｏ ｏ ｎ ｏ ％ ｎ ｈ ｐ ｒ ｅｔｖ ． ｓｌ ｓ ｄ ａｅ ａ ａ ｍｅ ａ ｎｏ ｈ ａｏ ｆ０ ａ ｔ ｉ ｉ ａ ２ ｅ ｉ ｖ ｈ ｒ ｓｌ ｉ ｃ ｔ
（ 山东农业大学植物保护学 院， 农药毒理与应用技术省级重点实验室 ， 山东 泰安 ２ １ １ ） ７ ０ ８
摘
要： 采用富集 驯化培养和紫外分光光度计定量 的方法 ， 从农 药生产企业 的废水处理 系统 中分离筛选出 １ 株能够 降解 甲基对硫
磷和毒死 蜱的蜡状 芽孢杆菌（ ａｉｕ ｅ ｕ ） Ｙ １并 系统研究 了影 响其 降解 甲基对硫磷和毒死蜱 的主要 因素 。研究 表明 ， Ｂ ｃｌ ｓ ｒｓ Ｈ 一 ， ｌ ｃｅ 菌株 Ｈ 一 能够利用甲基对硫磷和毒死蜱为唯一磷 源降解农药。 Ｙ １ Ｙ１ Ｈ 一 降解 甲基对硫磷的适宜条件为 ： 培养温度 ３ ￣ ５℃，Ｈ为 ６ ８ 甲 ０３ ｐ ￣， 基对硫磷初始浓度为 １— Ｏｍ ・一 接种量 ２ ％（ ０５ ｇＬ ， Ｏ 体积比 ， 菌体密度 ： 释到菌悬母液（ Ｄ ｏ３０ 的 ０８ １ ）添加葡萄糖不能促进 稀 Ｏ ￣ ．） ．￣ 倍 ， ＝ 菌株对 甲基对硫磷 的降解 。Ｈ １降解毒死蜱 的适 宜条件为 ： Ｙ一 葡萄糖浓度 ６ｇＬ ， ・～ 培养温度 ３ 一 ５℃，Ｈ为 ７ ， Ｏ３ ｐ ． 毒死蜱初始浓度 ０
化学农药微生物降解
农药结构
• 农药的基团和分子结构决定其在微生物环境中的降解行为 。农药的化学结构决定了其溶解性、分子排列和空间结构 、化学官能团、分子间的吸引和排斥等特征, 并因此影响 农药能否被微生物所摄取。
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农药结构
高分子化合物比分子 量小的化合物难降解, 空间结构复杂的比结 构简单的较难降解, 与生命物质的分子结 构相似度高的物质越 容易被微生物降解。
– 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。
微生物降解农药时, 并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用 来完成对农药的降解过程。 Wang 等研究了Ochrobactrum tritici pyd-1 降解甲氰菊酯的途径，该菌通过水解羧 酸酯键将甲氰菊酯分解为2,2,3,3-四甲基环丙烷甲酸和3-苯氧基苯甲醛，3-苯 氧基苯甲醛氧化为3-PBA，3-PBA进一步代谢为4-羟基-3-苯氧基酸，4-羟基PBA 被氧化原儿茶酸和p-苯二酚，原儿茶酸通过邻位裂解，p- 苯二酚进一步降解为 1,2,4- 苯三酚。
微生物降解农药的机理
• 微生物对于农药的降解可分为酶促和非酶促反应。 – 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， 通过一系列的酶促反应，如氧化、脱氢、还原、水解、合成等反 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。 • 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。 • 主要生物化学作用有: 脱卤作用、氧化还原作用、脱烷基作用 、水解作用、环裂解作用等。
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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3.3.1降解菌基因组DNA的提取
30-31
3.3.2降解菌的16S rDNA的测序
31-32
3.3.3降解菌的系统进化分析
32
3.4菌株降解性能分析
32-37
3.4.1菌株HS-D36降解性能分析
32-36
3.4.2菌株HS-D36反硝化能力的研究
36-37
3.5甲基对硫磷水解酶基因mpd克隆表达
21-23
2.2.6菌株HS-D36反硝化能力的测定
23-24
2.2.7DNA片段的连接转化
24
2.2.8细菌质粒的提取
24Байду номын сангаас
2.2.9DNA限制性内切酶消化
24-25
2.2.10DNA片段的回收
25
2.2.11甲基对硫磷水解酶基因(mpd)的克隆
25
2.2.12原核细胞中重组质粒的筛选
25-26
2.2.13MPD蛋白的原核表达及表达产物的SDS-PAGE分析
18-19
2.1.4培养基与试剂配制
19
2.1.5常用缓冲液
19-20
2.2实验方法
20-28
2.2.1菌株的富集培养及分离纯化
20
2.2.2形态观察和生理生化鉴定
20
2.2.3基因组DNA的提取
20-21
2.2.4细菌16S rDNA的PCR扩增
21
2.2.5菌株HS-D36对甲基对硫磷的降解特性研究
37-41
3.5.1 PCR扩增甲基对硫磷水解酶基因mpd
37
3.5.2重组质粒pMD-mpd的构建及鉴定
37-39
3.5.3重组表达质粒pET-mpd的构建及鉴定
39-40
3.5.4mpd基因在大肠杆菌BL21中的表达与鉴定
40-41
3.6粗酶液活性的初步分析
41-43
3.6.1对硝基苯酚标准曲线和蛋白质标准曲线的制作
12-13
1.3.3影响农药降解的因素
13-14
1.3.4有机磷农药降解酶基因的克隆
14-15
1.3.5降解酶的特性研究及工程菌的构建
15-17
1.4本文研究的目的和意义
17-18
2.实验材料与方法
18-28
2.1实验材料
18-20
2.1.1菌株和质粒
18
2.1.2药品和试剂
18
2.1.3主要仪器和设备
26
2.2.14重组甲基对硫磷水解酶MPD的初步研究
26-28
3.实验结果
28-43
3.1甲基对硫磷菌株的分离和鉴定
28
3.2形态观察及生理生化鉴定
28-30
3.2.1降解菌形态观察
28-29
3.2.2降解菌的生理生化鉴定
29-30
3.2.3菌株的生长曲线的测定
30
3.3降解菌16S rDNA的鉴定
甲基对硫磷降解菌的分离鉴定及水解酶基因克隆表达
摘要
4-5
Abstract
5
1.引言
9-18
1.1农药与环境污染
9
1.2有机磷农药的使用现状及中毒机理
9-10
1.3微生物降解有机磷农药的研究进展
10-17
1.3.1降解有机磷农药的微生物种类及筛选
10-12
1.3.2微生物降解有机磷农药的降解机理与代谢途径
致谢
56
41
3.6.2酶反应的最适温度、pH
41-42
3.6.3金属离子对重组酶粗酶液的影响
42-43
4讨论
43-45
4.1野生型菌株与重组工程菌
43
4.2降解途径的分析
43-44
4.3降解基因的克隆表达
44
4.4后续工作设想
44-45
5结论
45-46
附录
46-47
参考文献
47-55
硕士期间发表的论文
55-56