菊酯类农药微生物降解菌的筛选及初步鉴定研究概况【文献综述】.docVIP

毕业论文文献综述 生物工程 菊酯类农药微生物降解菌的筛选及初步鉴定研究概况 摘要：简单介绍了拟除虫菊酯农药的应用及其对水产养殖环境的危害。重点综述了国内外菊脂类农药降解菌的筛选及鉴定方面的研究进展，阐述了生物修复对于减少农药危害的重要性。提出了课题研究的发展思路。 关键词：拟除虫菊酯；降解菌；水产养殖；生物修复 正文： 拟除虫菊酯农药是一类结构中含有苯氧基环丙烷酯的农药,主要包括三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯等[1]。开发于20世纪70年代出来，主要用于茶树、蔬菜、果树、棉花、花卉、林木及卫生害虫的防治等，为杀虫剂中第三大类,是仅次于有机磷、氨基甲酸酯的一类杀虫剂，此类农药对农作物害虫高效、低毒的特性，及对环境稳定和降解速度慢的特点[2]，对昆虫有特异的杀伤力,对哺乳动物有中等毒性，对鱼类等水生生物高毒，仅10 ng/L拟除虫菊酯就能导致河流或湖泊中的无脊柱动物全部死亡[3-5]。 1.菊脂类农药对水产养殖环境的影响 拟除虫菊酯类农药不仅广泛应用于农作物中，还可用于渔业生产上杀灭寄生虫[6]拟除虫菊酯中只有氟氯氰菊酯(又名百树得、百树菊酯)、氟氰戊菊酯在渔业生产中被禁用[7]，但该类化合物具有亲脂性和环境持久性，能直接进入鳃和血液中，对鱼类产生强烈的毒性，若农药蓄积在水产品中，将对食用的消费者的健康造成影响。市售养殖水产品不同程度存在拟除虫菊酯类农药污染[8]。蒋长征、戎江瑞等[9]采用GB/T5O09.162-2003《动物性食品中有机氯农药和拟除虫菊酯多组分残留量的测定》的方法对宁波市养殖水产品拟除虫菊酯类农药残留进行调查，结果氯氰菊酯检出范围ND-9.9014 mg/kg，超标率3.0% ；氰戊菊酯检出范围ND-0.3800 mg/kg，超标率1.3%，溴氰菊酯检出范围ND-3.6340 mg/kg，超标率0.9%。鱼、虾、蟹类中以虾类中拟除虫菊酯超标率最高。 2.菌株的分离、筛选及降解性能的研究 一直以来，用微生物来降解除草剂、杀菌剂、石油、塑料、多环芳烃等,对受污染的土壤和水体的生物进行修复，是环境科学研究的热点。而用微生物降解方法解决农药残留问题的研究，却是个较新的领域。由于农药残留所带来的食品安全问题越来越受到人们的关注，用微生物降解方法解决农药残留问题可为绿色食品生产提供一条新的途径。 可降解农药的微生物的研究是国内外的研究热点，随着研究的发展，被发现的降解农药的微生物种类不断增多，对其降解机理的了解也日趋深入，降解效果稳定也日趋提高。国内已报道过多种具有降解菊酯类农药的能力的微生物，如红球菌属(Rhodococcus sp)芽孢杆菌属(Bacillius sp)、假单胞菌属(Pseudonomonas sp)等[10-11]。 有关农药微生物降解的研究，在对有机磷和有机氯的降解方面的研究较多，而对于菊酯类可降解菌的研究,主要在农作物中,对于水产环境中的研究比较少。目前对于菊脂类农药微生物降解菌的研究主要集中在从多种农作物或土壤中筛选菊脂类农药降解菌以及可降解不同种类菊脂类农药的微生物和其降解机理的研究。张建云[12]等通过富集筛选的方法，从农药污染的土壤中筛选到1株氟氯氰菊酯降解菌，并对其进行了分类鉴定和降解性能的初步研究，为进一步利用该菌对氟氯氢菊酯农药污染的治理奠定基础。张丽萍等[13]从农药厂废水排放口附近的污泥中分离到1株能降解氯氰菊酯的细菌LQ-3,在有酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质存在的条件下，以共代谢方式降解氯氰菊酯，5 d内对20 mg·L氯氰菊酯的降解率达到72.1%。该菌株还能降解功夫菊酯、甲氰菊酯、联苯菊酯和溴氰菊酯。王兆守等[14]分离出1株能以拟除虫菊酯类杀虫剂为唯一碳源和能源的降解菌Wl0Jl5，经鉴定为阴沟肠杆菌,该菌对100 mg·L的联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解率分别52.43%、50.76%和56.89%,对有机磷农药也有一定的降解能力。廖敏[15]等将两株可同时降解联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的高效菌株M6R9和M5R1进行单一菌和混合菌对比实验，发现单菌及混合菌对联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的降解率均与接种量(OD)呈正相关,且混合菌对联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的降解率分别比单一菌M6R9和M5R14提高2.5%、3.4%、2.3%和14.5%、14.6%、15.5%，半衰期分别缩短8.1 h、14.8 h、13.1 h和40.3 h、50.7 h、46.4 h，表明混合菌对联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的降解存在协同作用, 即混合菌可提高3种菊酯类农药残留的去除率。 3.降解菌的鉴定 目前，国内外很多有关农药残留降解菌研究的报道，但对拟除虫菊酯类农药的降解菌报道相对较少。国外报道的菌株有蜡状芽孢杆菌属(Bacillus cereus)[16-19]