果蔬中残留有机磷农药降解菌的选育及鉴定
时间：2021-02-08 00:05:19 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
果蔬中的残留有机磷农药具有高效的特点，且杀虫使用范围广泛，能够有效作用于农业生产以及病虫害防治等方面；然而因为其具有较强毒性，随着目前农作物对农药的依赖性日益增强，正在逐年加大农药的使用量，造成果蔬中的农药残留超标问题时常会导致中毒事件的发生，引起了我国对人民安全健康以及农药环境污染问题的高度重视。如何减少或避免农药残留引起的危害，己成为国内外普遍关注的健康安全问题。消费者也越来越关注和重视果蔬产品的质量安全状况，并大力追捧无农药残留的果蔬种类。
一、果蔬中残留有机磷农药的降解重要性与主要方法
然而在农业生产环节中，有机磷农药的使用依然占据主导位置，并难以在短期之内扭转此趋势。而仅凭借有机磷农药进行自然降解完全不能满足大众对于蔬果安全的需求。因而有必要及时提出快捷而准确的分析方式，跟踪监测农药的使用过程，进而最大限度地控制农药对环境的污染程度。例如采用气相色谱法分析果蔬中乐果与硫磷的残留量，这种方法既简便又迅速，可以使精密度和准确度均达到残留量分析的标准；同时跟踪研究施药的水果蔬菜，确保施药之后会有效降低乐果或硫磷的残留量，符合我国卫生规定的要求。对残留农药的降解是有效缓解或防止农药毒副作用的关键研究范畴。
有机磷农药的基本降解方法包括物理、化学与生物方式。物理方法囊括了超声波法、吸附法与洗涤法，化学方法通常有还原法、水解法与氧化法；但是这两种方法极有可能产生新的污染物，成本较高，且处理环节中要求苛刻的反应条件。微生物降解有机磷农药的过程包含诸多不同的酶促反应，其优点为无毒、不造成二次污染，且反应迅速，条件较为温和，这是近年来使用领域最为普遍的一种成熟方法。所以十分有必要筛选、选育和鉴定广谱、高效的有机磷农药降解菌株。
二、果蔬中残留有机磷农药降解菌的选育及鉴定
1.降解有机磷农药菌株的广谱性测定
有机磷农药借助破坏其磷脂键而脱毒，因为不同有机磷农药的结构互相类似，仅仅是取代基有所差异，因此一般相同的菌种能够降解多个种类的有机磷农药。测定实验可以选取几种具有广泛代表性的有机磷农药展开菌种降解，然后观察涂布后固体培养基中菌株的实际生长情况，生长越好表示其降解有机磷农药的效果越明显，其中毒死蜱中菌落比较密集，敌百虫中较少，氧乐果次之，证实了菌株可以全部降解这三种农药，故表明此菌株对于降解有机磷农药拥有一定广谱性。实验可以从长期喷洒农药的土壤中筛选出几百株菌株，经过初筛选出几株耐高浓度有机磷农药的菌株。分别采用紫外分光度法测定菌株对有机磷农药的降解率，再次筛选出其中降解率最高的菌株，并将其涂布于以有机磷农药为唯一碳源的固体培养基中，实验结果证明，菌株对毒死蜱的降解效果最佳，氧乐果次之，对敌百虫的降解效果中等，说明此菌株对有机磷农药的降解作用具有一定广谱性。
本实验筛选出的胶紅酵母，相较于不动杆菌、假单胞菌或者蜡样芽孢杆菌等，降解效率较高。胶红酵母菌无毒无害，并且富含多种氨基酸以及脂肪酸，营养成分丰富，能够作为有机磷农药降解菌剂的优质原材料。在后续的实验中可凭借优化发酵工艺条件、提取精制菌株降解酶以及诱变育种等多种手段，提升其针对有机磷农药的降解率，也能够利用分子生物学技术提取有机磷降解酶基因，从而为构建基因工程菌提供基础条件，有助于实现降解酶的产业化生产。
2.微生物降解化学农药
有关土壤微生物分解果蔬中残留有机磷农药的研究，在美国的中西部农场曾经连续使用类似或雷同的除草剂或者土壤处理剂，完成了快速分解，实现了理想的效果。经研究结果证实，因为微生物的出现导致了这种现象，所以开始研究农药降解的问题。农药的微生物降解，其实是在农药降解酶的作用条件下进行的，其机理一般可分为酶促与非酶促作用。酶促作用是指：微生物将农药及其分子当中的某部分当作能源或者碳源，微生物借助共代谢作用来降解农药，起到了代谢去毒的功能。非酶促作用机理指的是微生物的活动改变了周围的环境条件，而引起农药降解，或者产生部分辅助因子及化学物质继而参与转化农药。
近几年研究的热点方法，是用酶学以及微生物手段降解农药残留，其中还深入探究了细菌和真菌方式。现阶段，采用微生物方法消除果蔬农药残留的重要研究对象是氨基甲酸酯类杀虫剂、有机磷以及有机氯。自然界中具有降解农药作用的微生物降解菌具体包括藻类或放线菌等。细菌由于适应性良好，并且容易诱发突变菌株而占据关键位置。通过分离筛选或者富集培养等技术，现已经发现诸多可以降解农药的微生物。此外，微生物降解菌之所以可以降解农药是由于微生物体内能够产生较强催化功能的生物催化剂——酶。近年来，采取基因诱变的方法，利用基因工程技术，为加强特定菌株对农药的降解能力，构建起降解微生物（酶）的高效基因库。在实验室条件下可以明显提高酶活性及其降解性能，同时获得具备生物防治作用和农药降解功能的工程菌株。
微生物的代谢速度快，适应性较强，用来降解果蔬中农药残留的微生物工程菌株能够有效消除农残，并且分解产物不产生二次污染。倘若可以针对大田农作物，大规模、高活性地应用实验室研究的农药降解菌，则有利于降低果蔬中农药的残留水平。
（作者单位：013450 内蒙古乌兰察布市商都县农产品质量安全检验检测站）
