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白腐真菌对环境中难以降解的有机污染物具有广谱、高效的降解作用,可以降解不同结构的天然及合成化学物质,已成为近年来国内外研究的热点,在土壤治理、废水治理等方面均有很好的应用前景。近年来,白腐真菌应用于农药降解方面的研究报道较多,部分有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药均可被白腐真菌有效降解。
有机氯类农药可分为以苯为原料和以环戊二烯为原料合成的两大类。前者包括DDT、BHCs、五氯硝基苯和三氯杀螨醇等;后者包括氯丹、七氯、艾氏剂等。尽管中国自1985年起就禁止了包括DDT、BHCs和氯丹等有机氯农药的使用,但由于之前的过度使用以及农药自身的难降解性,导致该类农药在土壤中的残留量依然很高,对周边环境和农作物的污染严重。研究表明,白腐真菌可有效去除有机氯类农药的残留。Zhao等通过白腐真菌产生的漆酶对土壤中的DDT进行降解,分别以漆酶剂量、土壤类型和pH值作为变量进行研究,发现DDT的降解率最高可达52%,且降解率受上述变量因素的影响。当漆酶剂量为每克土壤6U、土壤类型为砖红壤性土、pH为3.5时,降解率最高。杨东璇等利用射脉菌PhlebialindtneriGB1027降解氯丹,发现当使用木屑作为载体时,P.lindtneriGB1027对氯丹的降解效果最好;在最适温度25~35℃、最适pH值范围4.0~6.0的条件下,氯丹与菌株混合培养30d后,氯丹的降解率最高可达约60%。Xiao等采用液体培养法研究射脉菌Phlebiaacanthocystis对狄氏剂的降解性能及降解机理,接种菌体后在30℃条件下培养20d,异狄氏剂的降解率可达80%左右。在30℃、140r/min摇床振荡的条件下,将一色齿毛菌CerrenaunicolorY4941与百菌清混合并共同培养72h后,百菌清的残留率仅为1.92%,菌丝体上的吸附量为0.91mg/g,可见农药的去除是由菌株分泌的漆酶对百菌清的降解和菌丝体对百菌清的吸附作用共同完成的。肖鹏飞等研究了白腐真菌PhlebiabrevisporaTMIC34596对水和土壤中林丹的降解,发现在降解试验的中后期加入0.4~1.0g/L的Tween-80能有效促进水相中林丹的去除,在培养18d时,P.brevispora对林丹的降解率最高可达86.38%;在土壤中处理10d之后,高浓度的Tween-80可显著增强菌株对林丹的降解,其中添加1.0g/L的Tween-80处理30d,林丹的降解率最高(77.69%)。
邹世春等研究发现,在合适的培养条件下,白腐真菌可以使部分氯代农药矿化。他们将黄孢原毛平革菌Phanerochaetechrysosporium与BHCs和DDTs混合后进行培养,采用气相色谱质谱联用(GC/MS)仪检测了农药的代谢产物。除γ-BHCs外,其他BHCs均被转化成了二氯苯酚,脱氯后变成三甲氧基苯甲醇,再经过开环后生成CO2;DDTs首先转化成4,4-对二氯苯基羟基乙酸(DBA),部分DBA转化成4,4-对二苯基酮(DBP),其余DBA经过苯环上的脱氯和开环反应后生成CO2。
此外,肖鹏飞等研究发现,P.brevispora和P.lindtneri对反式氯丹的初始降解可能存在4个途径:脱氢后环氧化、脱氯化氢后环氧化、羟基化以及氯原子的羟基置换。
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