380.C毒死蜱降的微生物降解及中間產(chǎn)物分析 文獻(xiàn)翻譯

1、附錄： 短小芽孢桿菌菌株c2a1的毒死蜱降解及其降解產(chǎn)物3，5，6三氯2吡啶酚-摘要-從土壤中分離出的一種菌株c2a1能高度有效降解毒死蜱及其首要水解代謝物3,5,6 -三氯- 2 -吡啶（tcp）的。在形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)上，生理特性，生化試驗和16s rrna序列分析，應(yīng)變菌株c2a1被鑒定為短小芽孢桿菌。應(yīng)變菌株c2a1在毒死蜱降解過程中的降解作用在不同培養(yǎng)條件下進(jìn)行研究，例如ph，接種密度，濃度存在的添加碳/養(yǎng)分來源和農(nóng)藥濃度。毒死蜱是作為應(yīng)變菌株c2a1的唯一碳源，相當(dāng)于葡萄糖，酵母提取物和營養(yǎng)液在體內(nèi)的代謝作用。在毒死蜱作為降解菌株唯一的碳源、高ph環(huán)境（8.5）、高接種密度的條件下，毒死蜱

2、的降解率最大。在其他營養(yǎng)物質(zhì)的存在時，毒死蜱的降解作用增強可能是由于菌種數(shù)量的高增長使毒死蜱更容易被降解從而增加了代謝物的量。該菌株c2a1顯示在8天降解期內(nèi)90的毒死蜱降解為tcp（300mg/l）。1.導(dǎo)言 農(nóng)藥被引入農(nóng)業(yè)實現(xiàn)增加糧食以滿足不斷增長的全球人口的需求?，F(xiàn)在使用農(nóng)藥已成為必然之惡，但這種做法是玩弄人類和混亂其他生命形式。應(yīng)用農(nóng)藥殘留在環(huán)境（空氣，土壤，地下水和地表水）的持續(xù)周期較長1-3 。 由于長期持久性的有機氯農(nóng)藥（林丹，七氯，滴滴涕（ddt）等）及其生物蓄積和對非目標(biāo)生物的潛在毒性，這系列的農(nóng)藥農(nóng)藥已經(jīng)被殘留相對較少，但持續(xù)有效的有機磷（op）化合物所取代。雖然有機磷降解

3、速度比有機氯快，但是由于它們有能力抑制乙酰膽堿酯酶（ache），這類殺蟲劑具有急性毒性。乙酰膽堿酯酶可作為一種神經(jīng)傳遞調(diào)節(jié)酶，可在交界處的突觸降低乙酰膽堿的濃度。當(dāng)ache在突觸滅活，例如通過一種有機磷農(nóng)藥，乙酰膽堿的濃度在突觸的濃度仍然很高，肌肉或神經(jīng)纖維持續(xù)發(fā)生刺激，最終導(dǎo)致衰竭和抽搐4。毒死蜱（o，o-二乙基- o -（3,5,6 -三氯- 2 -吡啶基）硫代磷酸酯）是一種被廣泛應(yīng)用的有機磷暢銷殺蟲劑，一個重要的經(jīng)濟作物害蟲廣譜殺蟲劑。毒死蜱也可用于控制蚊患（幼蟲和成蟲），蒼蠅，白蟻以及各種土壤和家庭害蟲。毒死蜱在土壤中的半衰期通常是60至120天，但根據(jù)土壤類型，氣候和其他條件也可以從

4、2個星期至1年以上 5。最初，降解農(nóng)藥在堿性土壤中所觀察的現(xiàn)象是有關(guān)其在高ph值的水解。然而對幾個高ph土壤進(jìn)行消毒，觀察到毒死蜱完全抑制水解，從而表明了土壤中微生物的參與6。后來，辛格等人證實了同樣的結(jié)果7。 如何分離出具有毒死蜱降解能力的純菌株，這一直是一個問題。這是因為生物降解有機磷農(nóng)藥對抗藥性的增強。幾個徒勞的嘗試通過重復(fù)處理或富集土壤樣品分離出了毒死蜱降解微生物系統(tǒng)8,9。一般來說，土壤的微生物反復(fù)或連續(xù)多次遇到人造有毒化學(xué)品的發(fā)展能力，以降低這些化學(xué)物質(zhì)和微生物等演變特征與新問題，影響農(nóng)藥在土壤中的快速失活 10。毒死蜱生物降解過程中抗性增強的一個可能原因是毒死蜱水解產(chǎn)物3,5,6

5、 -三氯- 2 -吡啶（tcp）的毒副作用 11。 辛格等人12從澳大利亞的土壤中分離出6株毒死蜱降解菌顯示了毒死蜱降解能力的加強。 除了這6株毒死蜱降解菌外，一株腸桿菌同樣具有降解這種農(nóng)藥的能力。li等人分離出一種能夠?qū)⒍舅莉纾?00mg/l ）水解成3,5,6-三氯- 2 -吡啶（tcp）的鞘氨醇單屬菌。 環(huán)境因素如基質(zhì)的物理和化學(xué)特性，營養(yǎng)狀態(tài)，ph值，溫度和生物因素如接種密度會損害任何生物修復(fù)過程的完成14,15。據(jù)報道，假單胞菌在低ph值和較高有機質(zhì)的土壤中降解阿特拉津的成功率較低16。而土壤的高ph在毒死蜱降解過程中起到重要的作用7。當(dāng)接種物種能夠降解污染物時，同樣的接種量被確定為

6、影響生物修復(fù)農(nóng)藥污染點成功或失敗的一個可能原因15。要去除農(nóng)藥污染點的污染推薦接種水平為106-108個/克土壤 14。然而，在一項類似的研究中，斯特拉瑟斯等17發(fā)現(xiàn)，農(nóng)桿菌菌株的接種水平低至105個細(xì)胞/克土壤也足以迅速降解阿特拉津。農(nóng)藥濃度是生物修復(fù)失敗的另一個原因18。辛格等19還研究了不同的環(huán)境對毒死蜱和苯線磷在土壤條件和水對的生物修復(fù)的影響，研究了這兩種農(nóng)藥的降解菌株生物修復(fù)潛力。毒死蜱主要水解產(chǎn)物3,5,6 -三氯-2吡啶（tcp）的水溶性遠(yuǎn)大于毒死蜱，導(dǎo)致大規(guī)模土壤和水生環(huán)境的污染。tcp不僅持續(xù)微生物降解，而且由于其抗菌活性限制了毒死蜱的降解9,20,21。相對于tcp降解的重

7、要性，關(guān)于毒死蜱在環(huán)境中降解步驟的研究還是很少的。在本研究中，芽孢桿菌c2a1菌株不僅能夠降解毒死蜱，而且還能分離tcp。生物降解不同濃度的農(nóng)藥毒死蜱和tcp的環(huán)境因素，如在根據(jù)不同的液體培養(yǎng)，研究媒體和ph值對分離菌株接種量的大小以優(yōu)化該菌株降解毒死蜱的條件。這項研究旨在闡明一種污染環(huán)境中毒死蜱降解菌分離的可能應(yīng)用.2. 材料和方法 2.1 化學(xué)品 分析純毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品（98.4）來自ehrenstorfer gmbh（德國）；工業(yè)級毒死蜱（95），來自巴中國化工，lahore； trichloropyridinol（tcp，99）購買自化學(xué)服務(wù)網(wǎng)站（web chester）。hplc購買自默

8、克公司。所有使用的其他化學(xué)品購自sigma - aldrich公司，默克公司或bdh公司。2.2 富集，分離和菌株的選擇 土壤樣本從全國生物技術(shù)和基因工程nibge研究所棉花領(lǐng)域采集（如有關(guān)農(nóng)藥噴灑廣泛）用于農(nóng)藥降解菌的富集，分別在30mg/l和60mg/l（毒死蜱）濃度進(jìn)行富集。微生物在低鹽濃度進(jìn)行分離（msm，ph值6.8-7.0），其中（g/l）磷酸氫二鈉，5.8；磷酸二氫鉀，3.0;氯化鈉，0.5；氯化銨，1.0; 和mgso4，0.25。大約20克的土壤被添加到50毫升含毒死蜱和msm培養(yǎng)液中，用250毫升錐形瓶在室溫下?lián)u床（100轉(zhuǎn)）培養(yǎng)。兩周后，回收5ml培養(yǎng)液并移至新鮮的含毒死

9、蜱的培養(yǎng)液中（ 30mg/l和60mg/l）。此后，連續(xù)三次轉(zhuǎn)移，進(jìn)行了新的接種培養(yǎng)，每一次的接種量只有5毫升碳源msm，每2-4周培養(yǎng)。通過定期增補，使整個實驗無菌水水分含量保持在一定范圍內(nèi)。兩個星期后，最后轉(zhuǎn)移至10倍稀釋的培養(yǎng)液和100 l的每個稀釋的含有60mg/l毒死蜱營養(yǎng)瓊脂平板（na）。在na平板上反復(fù)分離含毒死蜱降解菌的菌落，純化毒死蜱降解菌。一旦所有分離純化獲得到，在含毒死蜱濃度為50mg/l的msm培養(yǎng)基上培養(yǎng)，測試毒死蜱降解菌對毒死蜱的利用。同時，在37c和100轉(zhuǎn)搖瓶培養(yǎng)，對毒死蜱降解菌在含毒死蜱的msm培養(yǎng)基中增長狀況進(jìn)行監(jiān)測。毒死蜱殘留濃度在這個階段利用高效液相色譜

10、法測定。 1株毒死蜱降解菌，指定c2a1，它具有最高的毒死蜱降解能力，被選定作為進(jìn)一步研究毒死蜱降解。 2.3 分類鑒定的菌株 由威爾遜等人所描述的菌株，基因組總dna的提取細(xì)菌菌株的描述為16s rrna基因序列22。 16s rrna基因的擴增采用通用引物，fd1（5 agagtttgatcctggctcag - 3;大腸桿菌，8月27日）和rp1（5 acgghtaccttgtttacgactt - 3，大腸桿菌，1507至1492年）23。pcr產(chǎn)物的組成擴增16s rrna基因片段，純化qiaquick自旋列（qiagen公司），并ptz57r ta克隆載體克隆。在克隆載體轉(zhuǎn)化大腸桿

11、菌top10和質(zhì)粒，通過使用核苷酸序列一fermentas小量dna純化試劑盒獲得。 2.4 接種的準(zhǔn)備c2a1菌株培養(yǎng)在營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，用離心機4600轉(zhuǎn)離心5min，用n-生理鹽水（0.9nacl溶液）清洗與滅菌， n -生理鹽水菌懸液設(shè)定在od590nm為0.7。菌落形成單位（cfu ml - 1）用稀釋平板計數(shù)法測定。2%菌懸液被用來作為研究提到接種直到毒死蜱降解。 2.5 提取樣本（農(nóng)藥殘留的高效液相色譜分析）樣品（5毫升）從培養(yǎng)瓶中提取，并用離心機7200轉(zhuǎn)離心10min獲得。毒死蜱和3,5,6 -三氯- 2 -吡啶（tcp）的殘留量用二氯甲烷（dcm ）提取兩次。 dcm的有機

12、層通入空氣，在室溫下充氮氣蒸發(fā)。殘留物溶解在高效液相色譜級乙腈（1毫升），然后通過flouroporetm濾膜（0.45m fh）過濾，以去除顆粒。高效液相色譜法分析之前，這些樣本如果需要稀釋，農(nóng)藥和tcp的濾液濃度高效液相色譜法測定，參閱第2.6及培養(yǎng)基計算。 2.6 hplc色譜條件與分析提取的樣品與三元梯度泵配備1瓦里安高效液相色譜法分析，可編程可變波長紫外檢測器，列烤箱，電取樣閥和ods2 c18反相柱。對農(nóng)藥殘留進(jìn)行了分析，采用梯度流動相為乙腈：水：乙酸如前所述24。進(jìn)樣量為20升，流動相的流速1ml/min,毒死蜱是在290nm和320nm波長檢測。對毒死蜱和3,5,6-trich

13、loropyridinold 保留時間分別是15min和7.8min。 2.7 降解毒死蜱搖瓶研究工作進(jìn)行了毒死蜱的最佳降解能力分離株，到目前為止，即c2a1.msm（30毫升），其中50mg/l毒死蜱（作為碳源和能源的唯一來源）接種（接種2）與c2a1和37c和100rpm搖床上培養(yǎng)5天。在24小時的間隔，從培養(yǎng)基中回收樣本無菌和農(nóng)藥殘留濃度測定采用高效液相色譜法。利用msm uninoculated瓶含有50mg/l作為對照毒死蜱，進(jìn)行了重復(fù)實驗。降解菌株c2a1毒死蜱濃度高，即100mg/l時，200mg/l，300mg/l，500mg/l和1000mg/l，研究了500毫升含150毫升

14、msm（一式兩份）瓶。沒有接種重復(fù)瓶則留作為對照。提取樣本（10毫升）含24至100mg/l時，200mg/l和為300mg /l的降解期為10天。按例500mg/l和1000mg/l，每隔4天的降解期完成抽樣。從農(nóng)藥殘留中提取代表性的樣品，高效液相色譜法測定農(nóng)藥定量分析已完成的2.6和2.5節(jié)所述。 2.8 替代效應(yīng)碳源/營養(yǎng)素對毒死蜱降解的影響 葡萄糖，營養(yǎng)液和酵母提取物被用來研究營養(yǎng)素或替代碳源對應(yīng)變c2a1降解毒死蜱能力的影響。最小鹽中（30毫升）的葡萄糖，營養(yǎng)液和酵母提取補充（分別）和c2a1接種（一式兩份）50mg/l毒死蜱。所有這三個營養(yǎng)分別被增添加在msm無菌的1g/l的濃度。

15、該培養(yǎng)37c和100rpm搖床上和農(nóng)藥濃度的測定。細(xì)菌生長形成單位（cfu）也需監(jiān)測。 2.9 接種密度對毒死蜱降解的影響 準(zhǔn)備營養(yǎng)培養(yǎng)液，其中含有應(yīng)變c2a1毒死蜱（50mg/l）。培養(yǎng)24小時后，培養(yǎng)基4600轉(zhuǎn)離心5分鐘，用n-生理鹽水清洗滅菌和使n -生理鹽水菌懸液的od590nm為0.8。中止菌落形成單位測定及接種含有1.5 109 cfu/ml，1.5 107 cfu/ml和1.5 105 cfu/ml，加入適量的n -生理鹽水準(zhǔn)備。這些菌劑（2）被添加到含有50mg/l毒死蜱的msm 1培養(yǎng)液。每隔24小時測定農(nóng)藥殘留濃度。 2.10 ph值對毒死蜱降解的影響 三種不同的ph條件

16、下最小鹽媒體還決定了c2a1對毒死蜱的降解能力，即酸性（5.5），中性（7.0）和基本（8.5）。磷酸氫二鈉（5.8mg/l）和磷酸二氫鉀（3.0mg/l）的比例混合，這樣配制成msm緩沖溶液（含氯化鈉，0.5g/l;氯化銨，1g/l;和mgso4，0.25g/l）。在ph 5.5，7.0和8.5，不同ph在含有毒死蜱（50mg/l）msm培養(yǎng)液中對毒死蜱的降解作用。 2.11 3,5,6-三氯- 2 -吡啶（tcp）的降解 msm培養(yǎng)液中不同濃度的tcp（100mg/l，200mg/l和300mg/l）于37c和100rpm搖床培養(yǎng)。經(jīng)2,4,6,8天培養(yǎng)后用二氯甲烷提取tcp和殘余tcp采

17、用hplc法測定。3. 結(jié)果和討論 3.1 毒死蜱降解菌的分離和特性 從nibge棉田采集土壤樣品（已接觸農(nóng)藥屬于不同的化學(xué)類，即有機磷，氨基甲酸酯類，硝基胍和擬除蟲菊酯），其中從毒死蜱富集土壤中分離出毒死蜱降解菌。培養(yǎng)基富集后，利用含毒死蜱營養(yǎng)瓊脂平板分離出22株形態(tài)不同的菌株。msm/瓊脂平板含毒死蜱（40mg/l），以毒死蜱作為唯一來能源和碳源，來檢測這些菌株對毒死蜱的利用能力。測試的22株菌株，有11 株菌株能在含有毒死蜱的msm/瓊脂平板上生長。將這些菌株接種到含有50mg/l毒死蜱的msm中，于37培養(yǎng)。對農(nóng)藥利用的能力證實了高效液相色譜定量分析的農(nóng)藥殘留. 兩株c2a1和c2a2

18、能夠在這個成長培養(yǎng)中3天之內(nèi)利用69和74%的毒死蜱。在本研究中，應(yīng)變c2a1（顯示最高降解）在不同培養(yǎng)條件下毒死蜱降解的詳細(xì)研究。 aislabie和jones25提出，細(xì)菌在該領(lǐng)域目前可以利用梯度農(nóng)藥作為生長基質(zhì)，并在后續(xù)的應(yīng)用中增強。這是由于微生物擴散和利用農(nóng)藥作為能源與碳源，增加了土壤中生物降解的能力。這種現(xiàn)象被稱為生物降解農(nóng)藥的增強10,26。 3.2 應(yīng)變菌株c2a1的鑒定瓊脂平板菌落應(yīng)變c2a1出現(xiàn)整個養(yǎng)分循環(huán)與凸海拔和（偶數(shù)）邊緣。這株能游動，革蘭氏陽性和小桿形。應(yīng)變c2a1生化測試中描述表1?；蛐蛄蟹治?6s rrna基因進(jìn)行blast表明，菌株c2a1是短小。據(jù)我們所知，

19、這是對毒死蜱降解菌為短小芽孢桿菌，革蘭氏陽性細(xì)菌的第一次報告。在此之前，有報道稱短小芽孢桿菌能降解呋喃丹27和雙酚a 28。表1生化短小芽孢桿菌c2a1特點。生化檢驗結(jié)果（1）過氧化氫酶陽性（2）明膠液化正（3）福格斯-普羅斯考爾正（4）糖的利用正（5）積極利用甘露醇（6）鄰硝基苯基-半乳糖苷（糖苷）負(fù)（7）精氨酸dihydrolase（adh）的負(fù)（8）賴氨酸脫羧酶（土）負(fù)（9）鳥氨酸脫羧酶（失聰）負(fù)（10）硫化氫（h2s）負(fù)（11）色氨酸脫氨酶二胺（tda）負(fù)（12）吲哚負(fù)（13）利用檸檬酸負(fù) 3.3 短小芽孢桿菌c2a1降解毒死蜱短小芽孢桿菌c2a1降解毒死蜱研究表明，只有6毒死蜱降解，

20、農(nóng)藥在24小時之后，開始迅速降解。實驗結(jié)束后，82%的毒死蜱實現(xiàn)降解只有9mg/l毒死蜱殘留在培養(yǎng)基中。此外達(dá)到低濃度時，毒死蜱降解率顯著下降，由于酶在高濃度時的表達(dá)。沒有發(fā)現(xiàn)在未接種時就降解。這表明，毒死蜱降解是由于菌株c2a1。當(dāng)暴露于高濃度毒死蜱，短小芽孢桿菌c2a1高效降解毒死蜱。在100mg/l，200mg/l和為300mg/ l的濃度，農(nóng)藥降解開始后，2，2和3天的潛伏期分別為73，83和87，添加的毒死蜱在10天內(nèi)降解（圖1）。在較高濃度，即500mg/l和1000mg/l，培養(yǎng)開始后第7天和第10天88和89的毒死蜱降解，分別天2個星期（未顯示數(shù)據(jù)）。關(guān)于有報道微生物降解高濃度

21、農(nóng)藥丙線磷及其他類似29-31。不過有報道微生物能降解毒死蜱的最大濃度為250mg/l 12。據(jù)我們所知短小芽孢桿菌c2a1是首次報道能夠降解高達(dá)1000mgl毒死蜱的菌株。在降解研究毒死蜱的濃度高，滯后期較長，觀察與農(nóng)藥濃度的增加。 karpouzas和walker29提出，在高濃度時有較長滯后階段，可能是因為需要更多的細(xì)菌數(shù)量啟動迅速降解農(nóng)藥。生物降解可能開始緩慢，需要一個適應(yīng)期，其后迅速降解。有人建議32，以固定生物量或低基板的水平，降解速率與底物濃度的殘留是成正比的，不斷下滑。圖。 1。降解毒死蜱的短小芽孢桿菌菌株在最小的鹽中（msm）含有作為唯一碳源和能源的毒死蜱，其濃度100mg/

22、l的（），200mg/l的（）和為300mg/ l的（），和毒死蜱c2a1沒有接種（）。3.4 替代效應(yīng)碳源和營養(yǎng)物質(zhì)對降解毒死蜱的影響 應(yīng)變c2a1接種至含50mg/l毒死蜱的msm培養(yǎng)基中，培養(yǎng)24小時后降解毒死蜱。它在5天內(nèi)降解82農(nóng)藥，殘留9mg/ l的毒死蜱。當(dāng)酵母提取物，營養(yǎng)液和葡萄糖被添加到培養(yǎng)液中，細(xì)菌利用86，92和100，分別農(nóng)藥（圖2）。在所有三個營養(yǎng)物質(zhì)添加到培養(yǎng)液中，在24小時內(nèi)降解近50毒死蜱。葡萄糖提高，在3天的毒死蜱降解潛伏期內(nèi)毒死蜱降解率提高。這一結(jié)果與辛格等人先前的調(diào)查結(jié)果形成對比12，其報告說，毒死蜱降解菌利用其他碳源，3天后才開始利用毒死蜱。我們的研究結(jié)

23、果顯示，芽孢桿菌傾向于利用毒死蜱，即使在營養(yǎng)豐富的環(huán)境中，毒死蜱仍作為主要的養(yǎng)分來源，其他營養(yǎng)物質(zhì)只是補充輔助。這可能是因為芽孢桿菌中毒死蜱降解酶的所表達(dá)的結(jié)果，即使在其他碳源和能源充足的條件下。在這個實驗沒有觀察到未接種的毒死蜱樣本有明顯的降解。圖。 2。降解毒死蜱的短小芽孢桿菌菌株在最小的鹽中（msm）的含有碳源和能量的唯一來源的50mg/l毒死蜱c2a1（）和其他營養(yǎng)物質(zhì)的存在，即酵母提取物（），營養(yǎng)肉湯（），葡萄糖（）和控制（）。在本實驗中，監(jiān)測細(xì)菌生長形成菌落單位。有人指出，cfu/ml在含有葡萄糖，營養(yǎng)液和酵母提取物的含毒死蜱培養(yǎng)基（分別）比在只以毒死蜱作為唯一碳源和能源的培養(yǎng)基中

24、搞（圖3）。圖。 3。短小芽孢桿菌c2a1（cfu）的增長在最小的鹽中（msm）的含有碳源和能量的唯一來源50mg/l毒死蜱（）和其他營養(yǎng)物質(zhì)的存在，即酵母提取物（），營養(yǎng)肉湯（）和葡萄糖（）。3.5 接種密度對毒死蜱降解的影響 短小芽孢桿菌c2a1降解毒死蜱的所有三個初始接種密度的測試。按照最初的細(xì)胞濃度最高，即109 cfu/ml，培養(yǎng)基培養(yǎng)24小時內(nèi)，毒死蜱降解迅速開始利用，似乎沒有滯后期和培養(yǎng)5天后80以上毒死蜱被降解（圖。4）。但在培養(yǎng)基接種密度較低，即105 cfuml和107 cfu/ml的短小芽孢桿菌c2a1有較長的滯后期，培養(yǎng)第1天和第2天后分別開始降解毒死蜱，培養(yǎng)5天后分別

25、降解了50和72。一般來說，接種密度較小，導(dǎo)致在較長的滯后階段后菜開始迅速降解毒死蜱。有人建議，馴化的異源物質(zhì)降解期間所需的時間到一定程度，足以迅速降低異物33。相關(guān)的類似（如目前的研究發(fā)現(xiàn)）馴化的長度之間的時期，接種后觀察培養(yǎng)液含2,4-d不同接種密度假單胞菌株bri6001，1 2,4 - d的降解菌34。圖。 4。短小芽孢桿菌菌株c2a1在不同接種密度降解毒死蜱，在最小的鹽中（msm）的含有碳和能量的唯一來源，50mg/l毒死蜱即1.5 105 cfu/ml （），1.5 107 cfu/ml（）和1.5 109 cfu/ml（）和未接種控制（）。 3.6 ph值對毒死蜱降解的影響ph值

26、是影響微生物降解異生物質(zhì)能力的一個重要因素。在三個不同的ph條件下研究應(yīng)變c2a1菌株降解毒死蜱能力，即酸性（5.5），中性（6.8）和基本（8.5）的50mg/l毒死蜱msm培養(yǎng)基。短小芽孢桿菌c2a1顯示，在所有的ph值（酸性至堿性降解）的測試。然而，觀察到在酸性ph值有較長的滯后期降解近50。觀察到在較高的ph值毒死蜱降解沒有滯后期和在中性偏堿的情況下毒死蜱能更有效的被降解以及超過80的降解率（圖5）。圖。 5。短小芽孢桿菌c2a1在不同介質(zhì)ph值降解毒死蜱，在最小的鹽中（msm）的含有碳源和能源的唯一來源毒死蜱（50mg/l），即5.5（），7.0（）和8.5（）和未接種控制（）。辛格

27、等人 7報道enterobactor藻在高ph值迅速降解毒死蜱，在酸性ph值時則降解緩慢。然而，karpouzas和walker 30報道，兩株假單胞菌株（epi與ep）在基本培養(yǎng)基中（ph值為5.5到7.6不等）能夠快速降解丙線磷農(nóng)藥。在本研究中，實現(xiàn)了高ph值時的最高降解率。這可能是由于一些負(fù)責(zé)毒死蜱降解活性的關(guān)鍵在高ph值時具有最佳酶解。 3.7 tcp的生物降解為了研究tcp（毒死蜱水解后第一代謝物）的生物降解，短小芽孢桿菌c2a1接種于含100mg/l時，200mg/l和300mg/l tcp的msm培養(yǎng)基中。該菌株的代謝產(chǎn)物的利用高效液相色譜法分析證實。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加的tcp（30

28、0mg/l）在8天培養(yǎng)過程中降解90（圖6）。有人建議9 tcp和毒死蜱的水解，由于tcp的毒性作用，加強毒死蜱降解通常不會發(fā)生。但是，在目前的研究毒死蜱的降解和tcp都實現(xiàn)了同樣的應(yīng)變，這是一個罕見的發(fā)現(xiàn)。楊等人 35報道糞產(chǎn)堿菌都對毒死蜱和tcp（100mg/l）有降解能力。短小芽孢桿菌c2a1表明毒死蜱和tcp濃度高達(dá)為300mg /l，是該報告的3倍35。馮等人 36報告假單胞菌在液體培養(yǎng)基中可礦化tcp，但不是毒死蜱。由于tcp的抗菌特性，微生物降解tcp的觀察和報告很少?？赡?，tcp的頑抗歸因于存在3個氯原子的吡啶環(huán)在環(huán)被打破前刪除了 21。在我們的研究中發(fā)現(xiàn)短小芽孢桿菌c2a1不

29、僅能降解毒死蜱，還能降解其主要代謝產(chǎn)物tcp。此外，在不同條件下研究生物降解毒死蜱（第3.5和3.6），沒有tcp積累的發(fā)現(xiàn)表明，這種菌株都能有效的降解毒死蜱和tcp。圖。 6。短小芽孢桿菌c2a1生物降解tcp在最小的鹽中（msm）的含有碳源和能量的唯一來源，其濃度100mg/l的（），200mg/l（）和為300mg/ l的（），而未接種控制（）。4. 結(jié)論目前的研究顯示，在培養(yǎng)基中，接種密度和ph值變化影響短小芽孢桿菌c2a1對毒死蜱的降解。高堿性ph和接種密度必須實現(xiàn)此實驗系統(tǒng)最大的降解率。短小芽孢桿菌菌株c2a1能夠降解毒死蜱的ph范圍廣泛，在ph值低至5.5時也能降解毒死蜱。這是一

30、個有機體生物修復(fù)可變環(huán)境的重要特點。短小芽孢桿菌c2a1能夠容忍1000mg/l高濃度的毒死蜱。另一個值得一提的重要特點就是這菌株能降解tcp。這種同一菌株復(fù)合降解化合物，降解毒死蜱是非常重要的，因為tcp一般是抗菌劑，如果沒有退降解，將堆積在培養(yǎng)基中，通過分解產(chǎn)物，抑制微生物生長和產(chǎn)物降解。這里提供的信息可以用來優(yōu)化田間降解條件。然而，生物修復(fù)土壤毒死蜱污染的研究工作仍在繼續(xù)。鳴謝:作者感謝m.afzal ghauri博士和kalsoom akhtar，bpt公司的nibge給予進(jìn)入他們的實驗室測定的支持。參考文獻(xiàn):1 m.i. tariq, s. afzal, i. hussian, n.

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