第1頁/共20頁第一頁，共21頁。農藥的大量生產和廣泛應用，雖然給農業生產帶來了豐收，但也給環境帶來了日益嚴重的污染問題.有機磷農藥(Ops)在殺蟲劑中占據重要的地位，是世界上生產和使用最多的農藥品種.第2頁/共20頁第二頁，共21頁。

某些有機磷農藥雖屬于禁用或慎用之列，但由于其有高效、經濟的優勢，至今仍在大量生產并應用，造成生態失衡并直接影響人們的身體健康.第3頁/共20頁第三頁，共21頁。1、有機磷農藥降解微生物的種類

細菌主要分布在以下幾個屬:假單胞菌屬(Pseudomonas)芽胞桿菌屬(Bacillus)節細菌屬(Arthrobacter)黃桿菌屬(Flauobacteri)產堿桿菌屬((Alcaligenes)第4頁/共20頁第四頁，共21頁。真菌中主要分布在以下幾個屬:

曲霉屬(Aspergillus青霉屬(Pinlcielium)根霉屬(Rhizopus)

木霉屬(Trichoderma)鐮刀菌屬(Fusarium)頭袍菌屬(Cephalospporium)

毛霉屬(Mucor)第5頁/共20頁第五頁，共21頁。放線菌:主要分布在鏈霉菌屬(Streptomyces)藻類:主要分布在小球藻屬(Chloralla)第6頁/共20頁第六頁，共21頁。2、有機磷農藥微生物降解的機制

農藥微生物降解作用其實質是酶促反應，綜合來說，農藥微生物降解的途徑包括氧化、還原、水解、脫鹵、縮合、脫撥、異構化等

.第7頁/共20頁第七頁，共21頁。有機磷農藥絕大多數屬于四配位磷酸醋或硫代磷酸醋，磷酸胺，通常含有P-S和P-0鍵和P-N鍵.四配位化合物中磷原子的5個價電子都參與成鍵，有空的d軌道，易被親核試劑攻擊。微生物可產生相應的酶打斷P-S,P-O,P-N鍵，使有機磷農藥被降解或毒性減弱第8頁/共20頁第八頁，共21頁。3、有機磷農藥降解酶及基因的研究降解酶往往比產生這類酶的微生物菌體更能忍受異常環境條件，如對硫磷水解酶在10%的無機鹽、50℃都能保持活性，而生產該酶的假單胞菌(Pseudomonassp)在同樣的條件下不能生長.酶的降解效果遠勝于微生物本身，特別是對低濃度農藥，因為在這種情況下，降解菌可以利用其它碳源而不能有效地利用農藥為碳源.第9頁/共20頁第九頁，共21頁。4、有機磷農藥微生物降解的研究方向與發展趨勢第10頁/共20頁第十頁，共21頁。真菌對農藥的降解

細菌對農藥降解的研究相當廣泛，已進入降解酶及其基因水平的研究.同細菌一樣，在土壤中具有重要功能的真菌，它們的降解酶和基因水平的研究很少.真菌在遺傳學方面比細菌復雜，有一定難度，為了搞清生態中農藥的降解情況，需要進行包括真菌在內的分子水平的研究.第11頁/共20頁第十一頁，共21頁。實驗室與生態系

目前進行的農藥微生物降解多在實驗室進行，與大田的農藥散布情況相比，是在相當強選擇壓下分離降解菌，且常用純培養方式進行試驗.在土壤中存在著多種微生物共生，且它們賴以生存的土壤遠比純培養復雜.如何使實驗室得到的結果正確反映生態系中的趨勢，是一個有待探討的復雜課題。第12頁/共20頁第十二頁，共21頁。農藥微生物降解的規律

研究已經證明:化合物分子反應能力與其結構及物理化學性質有關;環境中化合物對生物或生物目標分子間的作用服從化學反應基本定律;化合物在生物體內的分布、傳遞過程可近似地用Henry定律加以闡明.毫不奇怪，可以在農藥親脂性參數、電子參數、空間參數、量子化學參數與其微生物降解性之間找到相應關系。第13頁/共20頁第十三頁，共21頁。農藥微生物降解的基因操作

這一領域已經成為當今環境生物技術的研究熱點，特別是分子生物學知識和技術的發展極大地推動了農藥微生物降解的研究.其主要內容有兩個方面:第一，在識別農藥降解酶基礎上，對降解酶基因進行克隆與表達，構建工程菌、拓寬降解譜、提高降解能力.

第二，尋找農藥降解酶基因高表達途徑，制備農藥降解酶.第14頁/共20頁第十四頁，共21頁。有機磷農藥降解酶制劑

直接應用有機磷農藥降解酶制劑比應用產酶的菌劑更有優勢.產有機農藥降解酶的天然菌株其有機磷農藥降解酶是胞內酶，作為菌劑應用時，必須使菌體生長繁殖，同時由于此酶的酶解條件要求并不嚴格，有利于其在生產實踐中的實際應用.應用有機磷農藥降解酶就必須解決一個關鍵性的問題即:如何工業化廉價生產有機磷農藥降解酶.有機磷農藥降解酶在原始天然菌株中含量太低，難以大量生產、生產成本高昂.這也是目前世界上還未有商品化生產的有機磷農藥降解酶產品及在生產實踐上推廣應用的關鍵原因.

第15頁/共20頁第十五頁，共21頁。綜上所述，若能在有機磷農藥降解菌的降解酶及其基因、抑制機理乃至基因起源和分布進行生態的綜合研究，生態系中農藥動態的預測和微生物對農藥降解的控制將成為可能.第16頁/共20頁第十六頁，共21頁。5、存在的問題及展望目前，對于農藥降解微生物的研究正方興未艾，但是，大部分的工作還只局限于實驗室，還不能完全使農藥降解菌從實驗室走向實際應用.這是因為:受農藥污染的環境不能進行集中統一處理，尤其是受農藥污染的食品不能進行有效處理;農藥污染環境的化合物組成很不穩定，經常波動，對于農藥降解菌的生長很不利，溫度、pH及濕度波動也較大，有可能抑制降解菌的生長:直接從環境中篩選獲得的農藥降解菌降解速度慢，不能滿足實際需要或經常發生變異導致降解能力的喪失、不能夠繼續降解農藥;另外，投放到環境中去的降解菌還會受到該環境原有菌群的影響，甚至受到拮抗而不能在該環境中長期生存，農藥降解菌在受污染環境中不能成為優勢菌等，第17頁/共20頁第十七頁，共21頁。只有上述問題得到很好的解決，才能真正實現利用農藥降解菌解決農藥污染環境的問題，分子生物學迅猛發展為農藥降解菌真正從實驗室走向實際應用提供了可能.如果借助于分子克隆技術構建“高效農藥降解菌”，從而就可以提高降解菌降解農藥的能力，增強降解菌凈化環境的作用，這也是今后工作的重點.第18頁/共20頁第十八頁，共21頁。

我們相信隨著研究的不斷深入，隨著分子生物學的飛速發展，利用微生物和微生物降解酶降解農藥等環境污染物、治理環境污染、保護生態環境不久將會成為現實。第19頁/共20頁第十九頁，共21頁。感謝您的觀看！第20頁/共20頁第二十頁，共21頁。內容總結第1頁/共