用于降解農(nóng)藥殘留的酶制劑和工程菌的初步研發(fā).pdf

1、農(nóng)藥是指一類人工合成的用于預(yù)防、消滅或者控制農(nóng)業(yè)、林業(yè)中危害其發(fā)展的病、蟲、草和其他有害生物的混合物及其制劑，它是保證農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的關(guān)鍵。然而施放在田間的大部分農(nóng)藥不能被環(huán)境的自凈能力及時清除，從而導(dǎo)致環(huán)境被農(nóng)藥嚴重污染，進而危害人和動物的健康，并破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。在農(nóng)藥污染日益嚴重的情況下，農(nóng)藥污染的生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)運而生，在農(nóng)藥污染的環(huán)境修復(fù)中起到了至關(guān)重要的作用。
　　農(nóng)藥污染一方面表現(xiàn)在收獲的農(nóng)產(chǎn)品上農(nóng)藥殘留的污染。目

2、前，國際上對微生物降解農(nóng)藥的研究主要集中在分離篩選農(nóng)藥降解菌株及其代謝途徑上，難以走出實驗室應(yīng)用到降解農(nóng)產(chǎn)品表面的農(nóng)藥殘留上。本研究利用大腸桿菌蛋白表達系統(tǒng)誘導(dǎo)出大量有活性的菊酯降解蛋白PytH，并將其制成能夠降解多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的酶制劑產(chǎn)品。本研究將粗酶酶制劑和純酶酶制劑施用于生菜葉子表面來探究其對葉片表面甲氰菊酯農(nóng)藥殘留的降解情況。在實驗過程中，我們采用兩種施用酶制劑的方式，一種是直接將酶制劑噴灑在葉子表面，一種是將葉子充分浸泡

3、在含有酶制劑的磷酸緩沖液中。結(jié)果顯示，粗酶酶制劑組用噴灑和浸泡兩種方式處理葉子后，葉子表面甲氰菊酯的降解率分別是61.81％和50.97％。純酶酶制劑一組，隨著純酶酶制劑用量的不斷增加，葉子表面甲氰菊酯的降解率不斷提高，最高可達到76.78％。從結(jié)果來看，不管是純酶酶制劑組還是粗酶酶制劑組，酶制劑對甲氰菊酯的最大降解率均超過50％，這說明PytH粗酶酶制劑和純酶酶制劑在降解甲氰菊酯農(nóng)藥殘留方面具有一定的優(yōu)勢和發(fā)展前景。
　　另一方

4、面，農(nóng)藥污染表現(xiàn)在土壤和水體中的農(nóng)藥殘留的污染，而被污染的土壤和水體中農(nóng)藥的種類是多種多樣的，其中以擬除蟲菊酯類農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥以及氯代酰胺類農(nóng)藥為主。目前，已經(jīng)報道的農(nóng)藥降解菌株底物譜一般較窄，無法滿足復(fù)合型農(nóng)藥污染生物修復(fù)的需求。因此，本研究還在惡臭假單胞菌P.putidaKT2440的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一株能夠同時降解四種農(nóng)藥的多功能工程菌P.putidaKT-pmca，來應(yīng)對多種農(nóng)藥混合污染這一現(xiàn)狀。該菌株是將菊酯類農(nóng)藥

5、降解基因pytH、甲基對硫磷降解基因mpd、百菌清降解基因chd以及氯代酰胺類農(nóng)藥降解基因ampA這四個基因通過同源重組的方法整合到P.putida KT2440的染色體上得來的。該農(nóng)藥降解工程菌P.putida KT-pmca的構(gòu)建，為混合農(nóng)藥污染的環(huán)境修復(fù)打下堅實的基礎(chǔ)。隨后，我們通過水解圈實驗、紫外掃描檢測、以及高效液相色譜檢測驗證了這株工程菌的確能夠同時降解擬除蟲菊酯、有機磷、有機氯、氯代酰胺這四類農(nóng)藥，并且降解效果較為明顯。<