共代谢实例.pptVIP

某杆状细菌对甲基对硫磷的共代谢 甲基对硫磷 有机磷农药在植物病虫害防治中占据着不可替代的位置。但随着越来越多的有机磷农药广泛而大量的使用，有机磷农药直接或间接地危害着人畜健康和环境污染。植物的抗药性增强，浓度增大，农作物中农药的残留加大，环境污染加重，严重影响人畜健康。 甲基对硫磷 1944年德国拜耳公司首先发现了有机磷化合物具有杀虫特性，并且合成了人类历史上第一种杀虫剂即“1605一对硫磷”。从此，有机磷农药被人们作为一种高效的、广谱的杀虫剂广泛应用。农作物的产量大幅度提高，为人类社会做出了不可磨灭的贡献。但有机磷农药的长期使用造成了水体，土壤，蔬菜中此类农药的大量残留。这不仅污染了环境，还给人们的健康带来了危害。 共代谢机理 共代谢指微生物在有它可利用的碳源存在时，对它原来不能利用的物质也可分解代谢的现象。 共代谢反应中产生的既能代谢转化生长基质(初级基质)又能代谢转化目标污染物(次级基质，即非生长基质)的非专一性酶，是微生物共代谢反应的关键。 非专一性酶经生长基质诱导合成，在基因水平上通过基因抑制因子与操纵子的相互作用开启mNRA的转录来完成。维持共代谢的酶来源于初级基质的利用，次级基质的利用也只能在初级基质消耗时发生。初级基质与次级基质间存在竞争抑制。 本实例共代谢机理 杆状细菌Clostridium butyricum通过产生胞内外分泌型酶降解甲基对硫磷为对硝基苯酚，经多代繁殖可保持遗传降解的稳定性和广谱性。 根据共代谢效应试验，初步认为甲基对硫磷的降解与三梭酸循环有密切的关系。 本实例共代谢机理 当以柠檬酸钠，丁二酸，苹果酸，a一酮戊二酸，天冬氨酸，谷氨酸这些物质为生长基质的时候，某杆状菌株对甲基对硫磷的降解明显提高。实验发现柠檬酸(柠檬酸钠溶于水可得到)，苹果酸，a一酮戊二酸，丁二酸都是柠檬酸循环中间代谢产物。虽然天冬氨酸和谷氨酸不是柠檬酸循环中间代谢产物，天冬氨酸在有关酶的作用下转变为草酞乙酸进入柠檬酸循环，谷氨酸在相关酶的作用下转变为a一酮戊二酸进入三梭酸循环。因此，推测某杆状菌株对甲基对硫磷的降解和三梭酸循环有着密切的关系。 共代谢方法 某杆状菌株不能利用甲硫氨酸，苏氨酸，淀粉作为碳源来生长。无法降解甲基对硫磷。虽然能利用糖类和糖醇类物质作为碳源生长，但是对促进菌株降解甲基对硫磷的作用不那么明显。在含有甲基对硫磷的培养基中加入谷氨酸，a一酮戊二酸，天冬氨酸，苹果酸，柠檬酸钠时，对促进JM一013菌株降解甲基对硫磷的作用比较明显。其中柠檬酸钠和苹果酸的促进作用最大，降解率分别为54.28%和55.64%。 最佳组合培养基中柠檬酸钠的含量为 1.3%，接种量为7%，硝酸钱的含量为0.1%，培养温度为33℃。