基因工程改造微生物降解农药

农药降解研究领域日趋活跃,研究者们相继对除草剂、杀虫剂、杀菌剂等的微生物降解进行了深入细致的研究。通过近几十年的研究,已经确定了微生物在土壤和水环境的农药降解中起主要作用。研究者分离到一批能降解或转化某种农药的微生物类群,逐步弄清了微生物降解农药的主要作用方式及降解机制,以及各类化学农药的微生物降解途径。下面为大家介绍一下基因工程改造微生物降解农药。

1.降解农药的微生物类别

已报道的降解农药的微生物有细菌、真菌、放线菌、藻类等，大多数来自土壤微生物类群。细菌由于其生化上的多种适用能力以及容易诱发突变菌株从而占了主要的位置，其中假单胞菌属是最活跃的菌株，对多种农药有分解作用。

2.微生物降解农药的途径与机理

目前，对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌。细菌降解农药的本质是酶促反应，即化合物通过一定的方式进入细菌体内，然后在各种酶作用下，经过一系列的生理生化反应，最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小化合物的过程。

如假单胞菌ADP菌株以莠去津为唯一碳源，有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应，首先是AtzA酶催化莠去津水解脱氯的反应，得到无毒的羟基莠去津，该酶是莠去津生物降解的关键酶；其次是AtzB酶催化羟基莠去津脱氯氨基反应，产生N-异丙基氰尿酰胺；第3步是AtzC酶催化忖异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺；最终莠去津被降解为CO2和NH3。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件，酶的降解效率远高于微生物本身，所以利用降解酶可以作为净化农药污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活，难以长时间保持降解活性，并且酶在土壤中的移动性差等因素，限制了降解酶在实际中的应用。

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