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白腐真菌对有机磷农药的降解及部分农药降解途径

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周世红 2021-09-21 21:34 评论( 0 ) 浏览( 922 )

由于有机磷农药具有品种丰富、价格低廉、易于降解等特点,因此在有机氯农药被限制使用后,作为其替代品,有机磷农药成为中国需求量最多的农药之一。鉴于很多有机磷农药的毒性较高,中国于2007年起已停止生产和使用甲胺磷、久效磷等5种高毒有机磷农药,并制定政策逐步限制或禁止使用其余部分高毒有机磷农药,但有机磷农药残留问题仍然存在。2016年在云南省文山州地区的蔬菜中检测到有机磷农药的超标率达7.7%,而且在不同类别的蔬菜中均有检出;每年因有机磷农药中毒的人群死亡率可达10%,已是一个社会公共卫生问题。在早期的研究中,Bumpus等曾发现白腐真菌P.chrysosporium可以矿化毒死蜱、地虫硫膦和特丁磷,并且指出了木质素降解酶在降解过程中的作用。唐莹研究了黄孢原毛平革菌P.chrysosporium和杂色云芝Coriolusversicolor对毒死蜱的生物降解,发现P.chrysosporium及其菌丝体对毒死蜱的降解率为96.35%,而C.versicolor及其菌丝体对毒死蜱的降解率为70.13%。Jauregui等挑选了18种白腐真菌菌株对对硫磷进行微粒体转化,发现其中有17种菌株可以降解对硫磷,其中糙皮侧耳Pleurotusostreatus7989和烟管菌Bjerkanderaadusta8258的降解效果较好,降解率分别为96.9%和78.3%;同时他们找出了3株反应活性较强的菌株,分别为B.adusta8258、P.ostreatus7989和P.chrysosporium3641,在4d的混合培养中,这些菌株去除了50%~96%的特丁磷、谷硫磷、亚胺硫磷和脱叶磷。

Jauregui等用3株白腐真菌B.adusta8258、P.ostreatus7989和P.chrysosporium3641对5种有机磷农药进行了微粒体转化,根据抑制其乙酰胆碱酯酶的活性来判定农药毒性的强弱,通过GC-MS方法检测降解产物。甲基谷硫磷的微粒体转化是通过S—C键的断裂或氧化脱硫完成的,得到了两个中间产物—2-亚甲基叠氮化苯甲醛和氧代甲基谷硫磷,再分别进行脱烷作用和甲基化作用,生成1,2,3-苯并三嗪-4(3H)-酮和O,O,S-三甲基二硫代磷酸;马拉硫磷在S—C键发生断裂的同时,一个酯键发生了水解,释放一个乙醇分子;敌百虫的氧化脱卤反应可能通过羟基的去质子化作用发生,并生成酮和氯化氢。经过微粒体转化后,有机磷农药的化学结构发生了变化,对乙酰胆碱酯酶的抑制能力显著降低。

相关链接:乙酰胆碱酯酶O,O,S-三甲基二硫代磷酸谷硫磷

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