侧孢芽孢杆菌BL-21降解有机磷农药作用的研究

【摘要】：本试验研究了侧孢芽孢杆菌菌株BL-21降解有机磷农药的特性、降解条件、降解酶的细胞分布和初步分离纯化、降解农药的特性与质粒关系及水胺硫磷的代谢途径。 菌株BL-21降解有机磷农药特性的研究结果表明，该菌株对有机磷农药的降解具有广谱性，尤其是能较好地降解水胺硫磷，降解率达40％-50％。该菌株能够耐受5mg／L的水胺硫磷，降解水胺硫磷的过程呈现动态变化，并且与菌体的生长趋势有一定的相关性。 该菌株降解水胺硫磷的最佳培养基配方为：蔗糖1.5％，NH_4HCO_30.06％，NaCl、KCl、MgSO_4均为0.03％，FeSO_4．7H_2O、MnSO_4．4H_2O均为0.003％。最佳降解条件为：250 mL三角瓶装量30mL、pH7、培养温度30℃、200r／min。添加适量的TritonX-100能够增强菌株BL-21的降解能力，金属离子对水胺硫磷的降解率没有影响。 菌株BL-21的有机磷农药降解酶为组成型胞内酶，酶的分子量大小为28KD，酶活为0.305U。对菌株BL-21质粒研究的结果表明，菌株降解有机磷农药的特性与质粒无关，是由基因组控制的。 用气质联机对水胺硫磷降解产物的分析表明，菌株BL-21降解水胺硫磷产生0，0′-二甲氧基硫代磷酰胺酯和水杨酸异丙酯等中间产物，0，0′-二甲氧基硫代磷酰胺酯可进一步分解成无机磷、硫化物、氨气等产物；水杨酸异丙酯降解为水杨酰胺、水杨酸及其它有机酸，进一步降解为二氧化碳和水，毒性显著降低。 添加中间产物的研究结果表明，0.02％-0.08％的水杨酸促进了水胺硫磷的降解，琥珀酸和乙酸对水胺硫磷的降解没有明显影响。