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两株拟除虫菊酯类农药降解菌的降解粗酶降解特性初探

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拟除虫菊酯类农药是一类模拟天然除虫菊酯合成的含有多个苯环结构的广谱性杀虫剂，具有高效、低毒、耐光、耐热等特点，在农产品生产中被广泛使用。但是由于这类农药在环境中稳定、降解速度慢、降解率低、残留量高，因而带来了环境和食品安全问题。目前，对拟除虫菊酯类农药降解酶的研究大多数针对单一菌株的降解酶对某一或少数几个农药，而对能同时降解多种拟除虫菊酯类农药的降解酶或混合菌的降解酶报道较少。因此，本研究在以前的研究基础上对能够同时降解联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯3种拟除虫菊酯类农药的高效降解菌株M6R9和M5R14降解酶进行了特性研究，以期为降低农产品拟除虫菊酯类农药的残留提供科学依据。研究结果表明：
　　 1、菌株M6R9经鉴定为产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)，该菌为革兰氏阴性好氧型杆菌，大小约为长(0.8-1.9)μm、宽(0.5-1.0)μm，能够以3种菊酯农药为碳源生长；而菌株M5R14经鉴定为缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta)，该菌为革兰氏阴性杆菌，好氧型，球形，大小(0.3-0.7)μm，能够以3种菊酯为唯一碳源生长。
　　 2、拟除虫菊酯类农药降解菌M6R9降解酶的特性研究表明，该菌株的拟除虫菊酯类农药降解粗酶为胞内酶，降解粗酶对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯三种拟除虫菊酯类农药降解的最佳pH为7.5，最适温度为30℃，其米氏常数和最大降解速率因拟除虫菊酯类农药品种不同而不同。在pH6.0-8.0，温度为20℃-40℃条件下，降解粗酶对所用三种拟除虫菊酯类农药都能保持较高的降解活性。
　　 3、拟除虫菊酯类农药降解菌M5R14降解酶的特性研究表明，该菌株的拟除虫菊酯类农药降解粗酶为胞内酶，降解粗酶对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯三种拟除虫菊酯类农药降解的最佳pH为6.5，最适温度为35℃，其米氏常数和最大降解速率因拟除虫菊酯类农药品种不同而不同。在pH5.0-8.0，温度为20℃-50℃条件下，降解粗酶对所用三种拟除虫菊酯类农药都能保持较高的降解活性。
　　 4、通过混粗酶对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解研究发现，不同接种比例下混合粗酶液对3种菊酯农药的降解率总体趋势随接种总量的增加而增加，接种比例1/1时对联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的降解率最大，分别为56.31％、55.76％、54.91％。相同反应体系下，与单一粗酶液(M6R9或M5R14)相同接种量下(单一粗酶液为2ml，混合粗酶液M6R9和M5R14各1ml)对联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的降解率(49.54％、46.23％和47.83％和44.56％、45.45％和45.56％)相比，混合粗酶液接种比例(M6R9/M5R14)1/1时，对3种菊酯的降解率分别增加了7.23％、9.35％、7.07％和10.75％、10.31％、9.35％，即混合粗酶液比单一粗酶液更有利于3种菊酯农药的降解。

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