缺陷假单胞菌M5R14粗酶液降解拟除虫菊酯类农药特性初探

摘要:以分离于杭州农药厂污水排放污泥的1 株可降解多种拟除虫菊酯类农药的菌株———缺陷假单胞菌M5R14 为对象，采用直接离心分离提取和超声波破碎提取的方法获得菌株M5R14 的胞外和胞内粗酶，初步探讨了该菌株粗酶液降解拟除虫菊酯类农药的特性． 研究表明该菌株降解拟除虫菊酯类农药的酶为胞内酶，粗酶液对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯3 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依拟除虫菊酯类农药品种而不同，对3 种拟除虫菊酯类农药的米氏常数分别为4 162. 73、1 092. 57 和1 171. 97 μmol /L，最大反应速率( 以蛋白计) 分别为0. 152、0. 038 和0. 043 μmol / (min·mg) ． 降解粗酶对3 种拟除虫菊酯类农药的降解过程满足一级动力学方程模型，降解半衰期( t1 /2) 分别为119. 51、113. 63 和108. 30 min． 在pH 5. 0 ～ 8. 0，温度为20 ～ 50℃ 条件下，降解粗酶对所用3 种拟除虫菊酯类农药都能保持较高的降解活性，表明降解粗酶具有较宽pH 适应范围和较好的热稳定性，在控制拟除虫菊酯类农药残留方面具有较好的应用潜力．

    微生物在农药等有机污染物环境污染修复中一直扮演着重要的角色，是有机污染物污染环境修复的一重要手段［1］，其降解农药等有机污染物质的实质是由其分泌的降解酶来完成的［2 ～ 6］． 这些酶往往比产生这类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件，并且降解酶的降解效果远胜于微生物本身［7］．因此，降解酶作为净化农药污染的有效手段而备受关注，具有广阔的前景． 探明微生物降解酶对农药的降解特性和酶学特性是开发控制农药残留酶制剂的基础［8］．
    本实验室在以前的工作中从杭州农药厂污水排放的污泥中分离得到1 株可同时降解联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯这3 种拟除虫菊酯类农药的高效菌株———缺陷假单胞菌M5R14［9］． 而拟除虫菊酯类农药是农用及卫生杀虫剂的主要支柱产品之一［10］，在家庭卫生和农业生产中的应用已有50 多年，广泛应用所产生的大量残留积累可妨碍生物生长，并直接或间接地危害着人体和动物的健康［11 ～ 16］，寻找有效消除环境中的拟除虫菊酯类农药残留的方法已成为迫切需要解决的问题． 因此本研究依据微生物降解农药的实质是由其分泌的降解酶来完成的，对缺
陷假单胞菌菌株M5R14 分泌的拟除虫菊酯类农药降解酶的特性进行了初步探讨，以期为进一步研制控制拟除虫菊酯类农药残留的酶制剂奠定基础．