芐嘧磺隆降解菌株的分離、降解特性及降解途徑研究.pdf

1、芐嘧磺隆作為磺酰脲類除草劑的主要代表之一，其主要應(yīng)用于水稻、小麥、大豆等重要糧食作物及花生、茶葉、蘋(píng)果等經(jīng)濟(jì)作物種植中的雜草防除。長(zhǎng)期重復(fù)施用芐嘧磺隆會(huì)造成殘留，導(dǎo)致對(duì)后茬敏感作物的藥害，造成作物的減產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。微生物降解是消除土壤中芐嘧磺隆殘留的主要途徑。
　　本研究從江西某化工廠污水排放口的污泥中分離到一株以芐嘧磺隆為唯一碳源和能源生長(zhǎng)的降解菌株BSM-1。它在7天內(nèi)對(duì)20mg·L-1芐嘧磺隆的降解率為86.1％。通過(guò)對(duì)菌株

2、的表型特征、生理生化特征、16SrRNA基因序列以及相似性比較分析，將菌株BSM-1初步鑒定為無(wú)色桿菌屬（Achromobacter sp.）。
　　菌株BSM-1的最適生長(zhǎng)碳、氮源分別為葡萄糖和酵母粉。菌株BSM-1在NaCl濃度2％～2.5％的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好，低于2％或高于2.5％的NaCl濃度都會(huì)對(duì)菌株的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定程度的阻礙。菌株BSM-1在25-35℃之間生長(zhǎng)良好，最適生長(zhǎng)溫度為30℃，當(dāng)生長(zhǎng)溫度為42℃時(shí)，菌株的生長(zhǎng)

3、明顯受到抑制。該菌株能夠在pH為6-9的范圍內(nèi)生長(zhǎng)良好，且pH為7時(shí)最佳，當(dāng)pH低于4時(shí)，菌株的生長(zhǎng)受到明顯的抑制。
　　對(duì)菌株BSM-1降解特性的研究表明:接種量與菌株降解芐嘧磺隆的速率在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)，接種量大于5％以后，接種量的增加不再導(dǎo)致降解率的明顯升高。當(dāng)250mL的三角瓶中裝液量不超過(guò)100mL時(shí)，菌株BSM-1降解率穩(wěn)定，超過(guò)100mL時(shí)，菌株的降解率會(huì)下降。菌株BSM-1在pH值為6-8的范圍內(nèi)對(duì)芐嘧磺隆降解率

4、較好，pH值為7時(shí)最佳，pH值高于8或低于6都會(huì)導(dǎo)致降解率的下降。菌株BSM-1在30℃時(shí)降解效果最佳，溫度高于37℃或低于25℃都會(huì)導(dǎo)致菌株降解率的下降。
　　對(duì)菌株BSM-1降解芐嘧磺隆的代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)分析顯示:它首先通過(guò)酯鍵的斷裂將芐嘧磺隆轉(zhuǎn)化為芐磺酸，芐磺酸又通過(guò)脲橋的斷裂轉(zhuǎn)化為鄰甲酸芐基磺胺和2-氨基-4，6-二甲氧基嘧啶，然后鄰甲酸芐基磺胺進(jìn)一步斷裂碳硫鍵并且使其生成的鄰甲基苯甲酸發(fā)生環(huán)化。這是芐嘧磺隆微生物降解途徑的