精噁唑禾草靈降解菌MEPE-0128的分離鑒定及水解酶的分離純化.pdf

1、精噁唑禾草靈屬于芳氧基苯氧基丙酸類(lèi)除草劑，廣泛應(yīng)用于禾本科雜草防除，目前在我國(guó)應(yīng)用范圍很廣。同其他農(nóng)藥一樣，此類(lèi)除草劑進(jìn)入環(huán)境后對(duì)生物及生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不良影響。
　　 本研究從長(zhǎng)期受精噁唑禾草靈污染的土壤中分離篩選到了精噁唑禾草靈降解菌MEPE-0128，根據(jù)表型特征、生理生化特性和16s rRNA基因序列相似性分析，將其鑒定為Acinetobacter sp.。
　　 菌株 MEPE-0128在 pH5.0-10.0范

2、圍內(nèi)生長(zhǎng)良好，當(dāng) pH低于4.0菌株的生長(zhǎng)明顯受到抑制；生長(zhǎng)溫度范圍較廣，較低溫度(20℃)對(duì)其生長(zhǎng)也沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的抑制作用；好氧性生長(zhǎng)；MEPE-0128在NaCl濃度是0-10 g·L-1中可以生長(zhǎng)，當(dāng)NaCl濃度大于12 g·L-1時(shí)，菌體生長(zhǎng)受到抑制；在以阿拉伯糖為碳源，以有機(jī)氮為氮源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好；對(duì)紅霉素敏感。
　　 菌株MEPE-0128能夠在以精噁唑禾草靈為唯一碳源的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)5 d的培養(yǎng)，能

3、夠降解80％以上的濃度為50 mg·L-1的精噁唑禾草靈。降解的最適溫度為37℃，pH4.0-10.0對(duì)降解沒(méi)有顯著的影響，隨著pH值的降低，農(nóng)藥的水解率明顯提高。起始濃度越高，所需的降解時(shí)間越長(zhǎng)；降解速率與接種量成正相關(guān)；各種金屬離子對(duì)農(nóng)藥的降解也沒(méi)有促進(jìn)或抑制作用。通過(guò)LC-MS技術(shù)研究了Acinetobactersp.MEPE-0128降解精噁唑禾草靈的代謝產(chǎn)物。在對(duì)代謝物結(jié)構(gòu)的分析基礎(chǔ)上推測(cè)了菌株MEPE-0128降解精噁唑禾草

4、靈的代謝途徑。結(jié)果表明菌株MEPE-0128在降解精噁唑禾草靈時(shí)，斷裂酯鍵形成精噁唑禾草靈酸和乙醇。通過(guò)對(duì)精噁唑禾草靈酸、6-氯苯并噁唑酮以及對(duì)羥基苯氧基丙酸這幾種中間代謝產(chǎn)物降解菌的富集，發(fā)現(xiàn)富集液可以對(duì)三種代謝產(chǎn)物的降解達(dá)到90％以上，同時(shí)分離到了一株高效降解對(duì)羥基苯氧基丙酸的菌株MEPE-0129。
　　 菌株MEPE-0172是一株高效降解精噁唑禾草靈的紅球菌，其粗酶液降解精噁唑禾草靈的最適反應(yīng)溫度為42℃，從25℃-4

5、2℃仍然留有約80％的酶活。最適pH值為8.0，pH值小于6.0，酶的活力急劇下降，在pH為4.0時(shí)，粗酶液的活力完全喪失，pH在7.0-9.0之間酶活基本穩(wěn)定，Ag+對(duì)酶活有強(qiáng)烈的抑制作用。通過(guò)硫酸銨沉淀、疏水層析、離子交換層析和Superdex-200層析，精噁唑禾草靈水解酶的純化倍數(shù)為369.5倍，比酶活達(dá)到21.5 U·mg-1，回收率為3％。通過(guò)酶譜分析及PAGE切膠回收SDS-PAGE分析，表明精噁唑禾草靈酯酶分子量大約為4