微生物对化学农药的降解.pptx
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1、微生物对化学农药的降解微生物对化学农药的降解报告人:张莉莉 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。降解化学农药的微生物类别微生物降解农药的途径和机理影响微生物降解农药的因素农药微生物降解的新技术和新方法存在的问题及展望降解农药的微生物类别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、真菌、放线菌、藻类等,大多数来自土壤微生
2、物类群。细菌由于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,其中假单胞菌属是最活跃的菌株,对多种农药有分解作用。下图列举了主要的降解农药的微生物类别。降解农药的微生物类别微生物降解农药的途径与机理微生物降解农药的途径与机理 目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌。细菌降解农药的本质是酶促反应,即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶作用下,经过一系列的生理生化反应,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,首先是A tzA酶催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟
3、基莠去津,该酶是莠去津生物降解的关键酶;其次是A tzB酶催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第3步是A tzC酶催化忖异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺;最终莠去津被降解为CO2和NH3。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,所以利用降解酶可以作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,并且酶在土壤中的移动性差等因素,限制了降解酶在实际中的应用。试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制,通过质粒上的基因
4、与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。目前对于各种杀虫剂的微生物降解途径已比较清楚,下表列举了几种主要的降解途径。影响微生物降解农药的因素影响微生物降解农药的因素u 微生物自身的影响u 农药结构的影响u 环境因素的影响 微生物自身的影响微生物自身的影响 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,不同的微生物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。微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解,或通过基因突变等建立新的酶系来降解。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。
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