噻嗪酮降解菌株YL-1的分離鑒定、代謝途徑及應(yīng)用研究.pdf

1、噻嗪酮(buprofezin)是一種使用比較廣泛的殺蟲劑，其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和分解等環(huán)境行為及其對人類健康的潛在危害正日益受到關(guān)注，分離篩選能降解噻嗪酮的微生物并研究其降解機(jī)制具有非常重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。
　　 從長期受噻嗪酮污染的水稻田土壤中分離篩選獲得一株能夠高效降解噻嗪酮的菌株YL-1。根據(jù)YL-1的表型特征、生理生化特性以及16S rDNA同源性比較，將其鑒定為紅球菌屬Rhodococcus sp.（GenBank

2、 Accession No.JF937542）。
　　 菌株YL-1在pH值為6.0-9.0時(shí)，生長良好，最適生長初始pH為7.0，最適生長溫度為30℃。菌株YL-1的最適生長碳源為葡萄糖;最適生長氮源為酵母膏，在無機(jī)氮源中，菌株YL-1對硝酸銨的利用最好。菌株YL-1能夠以噻嗪酮為唯一碳源和氮源生長。
　　 在溫度30℃和接種量5％的條件下，菌株YL-1在含50mg L-1噻嗪酮的無氮無機(jī)鹽培養(yǎng)基中48h內(nèi)的降解率達(dá)9

3、0％以上。菌株YL-1降解噻嗪酮的最適溫度為30℃，最適pH為7.0。菌株YL-1對高濃度的噻嗪酮降解較慢且降解效率較低濃度時(shí)差，在噻嗪酮濃度為200 mg L-1時(shí)降解率僅為32.8％。對菌株YL-1代謝噻嗪酮途徑的初步研究表明，其可能首先將噻嗪酮裂解為2-叔丁基亞氨基-3-異丙基-1，3，5-噻二嗪-4-酮和鄰苯二酚，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為N-叔丁基-硫代甲亞胺酸甲酰胺甲酯，叔丁基異硫氰酸酯和異硫氰酸異丙酯。為了進(jìn)一步研究菌株YL-1對

4、噻嗪酮的代謝途徑，我們將菌株YL-1菌體分別用外源添加物進(jìn)行誘導(dǎo)，同時(shí)設(shè)空白對照，結(jié)果顯示噻嗪酮能夠顯著地誘導(dǎo)鄰苯二酚-2，3-雙加氧酶的活性，表明鄰苯二酚-2，3-雙加氧酶參與了菌株YL-1降解噻嗪酮的過程，也間接證明了噻嗪酮在降解起始其苯環(huán)可能先轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚。
　　 研究了菌株YL-1對噻嗪酮污染土壤的修復(fù)作用。噻嗪酮濃度為10 mg kg-1干土，菌株YL-1接種量為108個(gè)g-1干土?xí)r，第25d土壤中噻嗪酮降解率為85

5、.3％;而未接種降解菌土壤中噻嗪酮降解率僅為12.1％;同時(shí)在25d后，仍然能夠檢測出投加到土壤中的菌株YL-1(1.9×107個(gè)g-1)，表明投加外源降解菌YL-1可顯著提高土壤中噻嗪酮的降解速率，且菌株YL-1可以在自然環(huán)境下存活較長的時(shí)間。菌株YL-1的接種量減少為105個(gè)g-1干土?xí)r，接種菌株YL-1對土壤中噻嗪酮降解無顯著促進(jìn)作用。土壤中初始噻嗪酮濃度為50 mg kg-1時(shí)，菌株YL-1對噻嗪酮的降解率僅為40.6％。菌株Y