Microbial Degradation of Organophosphate Pesticides: A Review

Pesticides have become an inevitable part of the modern environment as they are widely used in agriculture,household,and public health sectors and,hence,are extensively distributed throughout most ecosystems.Currently,organophosphate pesticides are the most commercially favored group of pesticides,with large application areas all over the world.Depending on their fate,these organophosphorus compounds may become bioavailable for microbial degradation.Environmental microbes,such as Aspergillus,Pseudomonas,Chlorella,and Arthrobacter,are capable of coupling a variety of physical and biochemical mechanisms for the degradation of organophosphate pesticides,including adsorption,hydrolysis of P–O alkyl and aryl bonds,photodegradation,and enzymatic mineralization.Enzymes,such as esterase,diisopropyl fluorophosphatase,phosphotriesterase,somanase,parathion hydrolase,and paraoxonase,have been isolated from microbes to study and understand the catabolic pathways involved in the biotransformation of these xenobiotic compounds.This review highlights various aspects of biodegradation of organophosphate pesticides along with biological and molecular characterization of some organophosphate pesticide-degrading bacteria.     

生物炭对土壤中DBP和DEHP微生物降解的影响

为了探明添加生物炭对土壤中邻苯二甲酸酯微生物降解的影响,选择DBP和DEHP作为目标污染物,通过室内模拟试验对添加生物炭土壤中DBP和DEHP的微生物降解规律进行了研究。结果表明,土壤中DBP和DEHP微生物降解过程符合一级动力学方程,半衰期分别为3.054、34.657 d,其降解速率的差异可能与邻苯二甲酸酯类化合物的理化性质有关;随着生物炭添加量的增加,DBP的微生物降解速率呈降低趋势,而DEHP降解速率变化很小;与未添加生物炭的土壤相比,添加1.0%生物炭的土壤中DBP和DEHP的半衰期分别延长6.709、6.116 d,表明添加生物炭不利于土壤中邻苯二甲酸酯的微生物降解,可能与生物炭提高土壤对邻苯二甲酸酯的吸附能力导致其生物有效性降低有关。     

茶皂素诱导生物降解多氯联苯的初步研究

从土壤中筛选分离出两株茶皂素利用菌WTS和YTS,这两个菌株在利用茶皂素生长繁殖的同时,对多氯联苯（PCBs）的降解有明显的促进作用。在茶皂素共存的条件下,WTS菌对PCB 77、PCB 118和PCB 138的降解速率常数分别提高了4.3倍、4.8倍和2.8倍,YTS菌对PCB 77、PCB 118和PCB 138的降解速率常数分别提高了7.1倍、9.1倍和8.9倍。结果初步表明,茶皂素能明显促进微生物对多氯联苯的降解,可望开发成一种良好的PCBs降解诱导剂,值得进一步深入研究。     

微生物菌群JSM004对微囊藻毒素的生物降解

以太湖水华蓝藻中提取纯化的微囊藻毒素（microcystins,MCs）作为微生物生长的碳源和氮源,从富营养化的太湖水体中分离筛选到MCs高效降解菌群JSM004,24h内可以将初始浓度分别为3．64和2．62mg·L^-1的MC—RR和MC—LR完全降解。在研究关于环境因子对JSM004降解效率的影响中,发现菌群JSM004的生长受温度和pH值影响较大,而且其对MCs的降解效率也随之变化。结果表明,在接近实际水体的中性和弱碱性环境中,JSM004对MCs的降解活性最强,加入不同含碳和含氮化合物能够促进混合微生物菌群的生长,但是对MCs的降解却有明显的延滞作用。与对照组相比,MCs被完全降解的时间至少推迟24h。在实验室条件下,JSM004可在72h内完全降解太湖水中高浓度的MCs。研究结果表明微囊藻毒素降解菌群JSM004具有良好的MCs降解效果,有实际应用前景。     

作物连做障碍中酚酸类物质的生物降解研究

为了有效解决作物连做障碍中酚酸类物质的危害问题,探索了黄孢原毛平革菌所分泌的胞外酶系对酚酸类物质香草酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸的降解功能。选用黄孢原毛平革菌(P.chrysosporium)与香草酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸等酚酸类物质共同培养3天后,用高效液相色谱技术检测其含量。结果表明,3种酚酸平均降解率分别为98.39%、97.88%和58.20%,其降解效果均达极其显著水平。该研究结果,将为今后在农业生产中有效利用该菌进行农作物连做障碍治理和改善土壤环境,提供了理论依据。     

细菌的脱卤化作用在农药降解领域的研究进展

综述了细菌脱卤化作用在农药降解领域的研究进展。     

饲料中霉菌毒素生物降解的研究进展

霉菌毒素的高毒性和强致癌性严重威胁动物生产性能和人类健康,每年给畜牧业和食品工业带来巨大经济损失。因物理和化学去毒方法存在诸多应用缺陷,故作为一种安全、高效、环保的方法,霉菌毒素生物降解法备受关注。本文对霉菌毒素毒性的作用机制、生物降解的研究进展进行综述,对目前生物降解研究存在的困难提出策略和建议,为饲料和食品中霉菌毒素的生物解毒提供理论基础和实践依据。     

木质素生物降解的研究进展

木质素是重要的天然有机物,因其结构复杂、难降解,成为其他物质利用的障碍。利用生物方法能有效降解木质素,且污染少、能耗低。文章综述了木质素的分子结构、降解菌种类、生物降解机理与木质素生物降解酶的应用等,分析了木质素生物降解存在的问题,并就今后的研究方向和应用前景作了展望。