施氏假单胞菌YC-YH1对甲基对硫磷的降解及其代谢产物检测

利用实验室已获取的菌株YC-YH1对甲基对硫磷进行降解,以高效液相色谱结合质谱分析(HPLC-MS)测定菌株YC-YH1对甲基对硫磷的降解速率并检测其代谢产物,通过基因克隆研究菌株YC-YH1对甲基对硫磷降解的分子机制,同时分析代谢产物对菌株YC-YH1生长的影响.结果表明,菌株YC-YH1为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),能够高效降解甲基对硫磷,其同时含有甲基对硫磷水解酶基因mpd和有机磷水解酶基因ophC2.经质谱分析确定,菌株YC-YH1将甲基对硫磷水解为对硝基苯酚和二甲基硫代硫酸酯,其中对硝基苯酚显著抑制YC-YH1的生长.综上,施氏假单胞菌YC-YH1能够高效地降解甲基对硫磷,但对硝基苯酚作为其代谢产物对YC-YH1的生长存在显著抑制作用.     

寡养单胞菌G1对杀螟硫磷的降解研究

杀螟硫磷属于有机磷杀虫剂，其对水生生物、哺乳动物和其他非靶标生物的神经毒性和遗传毒性已引起广泛关注，因此研究其在水中的降解非常必要。以实验室前期筛选的一株有机磷农药高效降解菌株G1（鉴定为寡养单胞菌）为材料，探究了菌株G1对杀螟硫磷在水中的降解特性。结果表明： 菌株G1在1 h内对于20 mg·L^-1杀螟硫磷的降解率达到90%，降解半衰期仅为17.2 min，具有高效降解效能。菌株G1对杀螟硫磷的降解最适温度为37℃，最适pH为7～8；降解效率与初始接菌量呈正相关，与初始底物浓度呈负相关；在5 mmol·L^-1不同金属离子作用下，K⁺、Na⁺表现促进菌株G1对杀螟硫磷的降解，而Co²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cr³⁺、Fe³⁺等离子具有抑制降解效应；菌株G1可以将杀螟硫磷分解为3-甲基-4-硝基苯酚和O,O二甲基硫代磷酸酯。研究结果为杀螟硫磷农药的环境微生物降解修复提供技术支撑。     

秸秆纤维素降解细菌的筛选及产酶条件优化

从富含腐烂秸秆的土壤中分离、筛选出降解纤维素较为有效的细菌,鉴定其类别,并对其产酶条件进行优化研究.利用羧甲基纤维素钠水解圈法、滤纸崩解法、酶活测定法筛选菌株,并对秸秆液体产酶培养基中不同秸秆长度、培养时间、氮源、氮源投加量和培养基初始pH对酶活性的影响进行了研究.结果筛选出秸秆纤维素降解能力较强的两株菌株XY2和XY6.经鉴定XY2属于伯克霍尔德菌属(Burkholderia mimosarum),XY6属于肠杆菌属(Enterobacter).菌株XY2的最优产酶条件为:温度30℃,培养基初始pH为6.0,碳源为4 cm长度的水稻秸秆或小麦秸秆,氮源为0.5％硫酸铵;菌株XY6的最优产酶条件为:温度30℃,4 cm长度秸秆段为碳源,而在以水稻秸秆为惟一碳源时,最适氮源为0.5％的硫酸铵、培养基初始pH为6.0,以小麦秸秆为惟一碳源时最适氮源为0.5％的硝酸钠、培养基初始pH为8.0,氮源为5‰硝酸钠或硫酸铵,且在一周之内酶活性变化较小.     

蜡状芽孢杆菌HY-1降解甲基对硫磷和毒死蜱的影响因素研究

采用富集驯化培养和紫外分光光度计定量的方法,从农药生产企业的废水处理系统中分离筛选出1株能够降解甲基对硫磷和毒死蜱的蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)HY-1,并系统研究了影响其降解甲基对硫磷和毒死蜱的主要因素。研究表明,菌株HY-1能够利用甲基对硫磷和毒死蜱为唯一磷源降解农药。HY-1降解甲基对硫磷的适宜条件为:培养温度30～35℃,pH为6～8,甲基对硫磷初始浓度为10～50mg·L-1,接种量20%(体积比,菌体密度:稀释到菌悬母液(OD600=3.0)的0.8～1倍),添加葡萄糖不能促进菌株对甲基对硫磷的降解。HY-1降解毒死蜱的适宜条件为:葡萄糖浓度6g·L-1,培养温度30～35℃,pH为7.0,毒死蜱初始浓度80～200mg·L-1,接种量20%(体积比,菌体密度:稀释到菌悬母液(OD600=3.0)的0.8～1倍)。结果表明,HY-1菌株降解甲基对硫磷和毒死蜱的适宜条件相类似,只是降解所需的最适葡萄糖浓度和底物浓度不同。     

解毒酶降解甲基对硫磷的研究

为验证产碱假单胞菌代谢产生的解毒酶对农药的降解作用,研究了该酶对水体系和蔬菜中的甲基对硫磷的降解规律,同时采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了酶作用后甲基对硫磷的降解产物。结果表明:此酶可以有效降解甲基对硫磷的残留,且酶浓度越高,其降解效果越好。当水体系中甲基对硫磷起始浓度为03 mg/L时,添加320 mg/L的酶作用90 min后,甲基对硫磷的降解效果可达81.7%;当蔬菜体系中甲基对硫磷浓度为0.5 mg/kg时,添加相同量的酶作用60 min后,甲基对硫磷的降解效果可达58.5%。通过GC-MS确定降解产物为4-硝基酚,水体系中甲基对硫磷的降解规律符合一级反应动力学模型(R2>0.84),这为促进其在实际生产中的应用提供理论依据。     

有机磷水解酶对不同有机磷农药降解功效的评价

通过2种检测方法测定了有机磷水解酶对不同有机磷农药的降解功效,一种方法是通过气相色谱法直接检测降解产物中农药的残留量来评价有机磷水解酶对不同农药的降解功效;另一种方法是利用有机磷类农药可以抑制乙酰胆碱酯酶的活性,受抑制的胆碱酯酶不能将靛酚乙酸酯(红色)分解为靛酚(蓝色)和乙酸的原理,通过测定有机磷水解酶降解后有机磷农药的残留量对胆碱酯酶的抑制作用来评价有机磷水解酶对不同有机磷农药的降解功效。研究结果发现:有机磷水解酶对甲基对硫磷、对硫磷、喹硫磷和敌敌畏具有高效降解作用,降解率在82.2%～98.7%;其次是氧乐果、久效磷和敌百虫,降解效率在28.1%～45.4%;其他的降解效率均在20%以下。     

一株有机磷农药降解菌的分离、鉴定及降解酶基因的克隆

从农药厂污水处理池中分离到一株能很好降解甲基对硫磷和对硝基苯酚的菌株Yw18,它能以甲基对硫磷或对硝基苯酚为惟一碳源生长,经鉴定,为苍白杆菌(Ochrobacterumsp.)。用气相色谱法和分光光度法对Yw18的降解性能进行了研究,结果表明,在0.5 h内它对50 mg.L-1甲基对硫磷的降解率达90%以上,在8 h内能将50 mg.L-1对硝基苯酚完全降解。对该菌进行了系统发育研究,并用PCR法克隆其甲基对硫磷降解酶基因mpd。     

一株有机磷农药降解菌的分离、鉴定及降解酶基因的克隆

从农药厂污水处理池中分离到一株能很好降解甲基对硫磷和对硝基苯酚的菌株Yw18,它能以甲基对硫磷或对硝基苯酚为惟一碳源生长,经鉴定,为苍白杆菌(Ochrobacterumsp.)。用气相色谱法和分光光度法对Yw18的降解性能进行了研究,结果表明,在0.5 h内它对50 mg.L-1甲基对硫磷的降解率达90%以上,在8 h内能将50 mg.L-1对硝基苯酚完全降解。对该菌进行了系统发育研究,并用PCR法克隆其甲基对硫磷降解酶基因mpd。     

三种乳酸菌降解鸡蛋胆固醇研究

从发酵酸奶中扩增培养、分离纯化出嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌3种乳酸菌.将菌株接种到鸡蛋液中.在37℃条件下恒温培养12、24、36 h后,用硫磷铁试剂分光光度法研究3种乳酸菌对鸡蛋中胆固醇降解的影响.结果表明,3种菌株均具有降解胆固醇的能力,在培养12 h内降解速率较快.24 h内降解率达到最大.在相同试验条件下,嗜热链球菌对鸡蛋胆固醇的降解能力最强.     

有机磷农药降解菌的筛选及降解能力测定

从长期受有机磷农药污染的土壤中分离到4株能降解甲胺磷和甲基对硫磷的降解菌,初步鉴定:2株为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),分别为BM1和BM2,1株为地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)BL4,1株为假单胞菌属菌(Pseudomonas)P3。摇床培养7 d后,除BM1外,BM2、P3、BL4菌株对甲胺磷和甲基对硫磷的降解率均在90%以上。盆栽试验表明:菌剂处理30 d后,对土壤中2种有机磷农药的降解率均在78%以上。