甲基对硫磷降解菌

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臭氧对水中甲基对硫磷的降解

臭氧对水中甲基对硫磷的降解

第31卷第2期2009年6月湖北大学学报(自然科学版)Journal of Hubei University (Natural Science )Vol.31 No.2 J un.,2009 收稿日期:2008211213基金项目:中山大学2香港理工大学联合研究基金(A 2PD94)、广东省自然科学基金(07300488)资助作者简介:吴继国(19752 ),男,博士,讲师;林里,通讯作者,Email :linl @ 文章编号:100022375(2009)022*******臭氧对水中甲基对硫磷的降解吴继国1,C HAN Y.S.G ilbert 2,林里3(1.南方医科大学公共卫生与热带医学学院,广东广州510515;2.香港理工大学应用生物与化学系,香港;3.中山大学生命科学学院/有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广东广州510275)摘要:通过研究臭氧对水中甲基对硫磷的降解,探索臭氧对甲基对硫磷的降解机制和影响因素.将臭氧气体充入反应器中与甲基对硫磷进行反应,采用G C 2MS 和标准样品对中间产物进行定性分析,并用HPLC 同时监测甲基对硫磷的残留量和中间产物的生成量.结果表明,臭氧对甲基对硫磷的降解由臭氧直接氧化和羟基自由基间接氧化共同完成,降解历程遵循假一级反应动力学.50mmol/L 离子清除剂叔丁醇使甲基对硫磷的降解速率降低60%,而溶液p H 值对降解速率则无明显影响.通过G C/MS 分析,确定了甲基对氧磷为甲基对硫磷的臭氧降解中间产物.甲基对氧磷的生成量受到溶液p H 和甲基对硫磷起始浓度的影响,较低溶液p H 和较高甲基对硫磷起始浓度均有利于甲基对氧磷的积累,而离子清除剂则对甲基对氧磷的生成量没有显著影响. 关键词:甲基对硫磷;甲基对氧磷;臭氧;降解 中图分类号:X592 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.100022375.2009.02.022甲基对硫磷是一种广谱高效高毒有机磷杀虫剂,曾被大量地用于农业害虫的防治.广泛大量的使用造成了甲基对硫磷在环境与食品中的普遍残留,对人类健康产生严重影响,如产生急性中毒、生殖毒性与神经毒性等.研究农药等有毒物的降解技术对于有毒化学物的污染修复具有重要意义.臭氧具有极高的氧化性,在清除食品农药残留和氧化饮用水中微量有机污染物的方面得到越来越广泛的应用[122].水溶液中的一些农药如甲拌磷、2,42D 、地虫灵和芽根灵等也能被臭氧高效降解[325].在大多数情况下,臭氧对有机物的降解只是将母体化合物转化为中间产物,而不是将其完全矿化[6].因此理解臭氧对农药的降解过程、降解中间产物和影响降解的因素是有效利用臭氧降解农药等有机污染物的理论基础.到目前为止,关于臭氧对农药的降解机理及其降解中间产物的研究较少.本文中研究臭氧对甲基对硫磷的降解作用,分析了p H 和离子清除剂叔丁醇对降解动力学及中间产物形成的影响,以期了解臭氧降解甲基对硫磷的影响因素及反应机制.1 材料与方法1.1 试剂 标准品甲基对硫磷(met hyl parat hion ,CAS #2982020,纯度99.9%)、甲基对氧磷(met hyl paraoxon ,CAS #95023526,纯度99.0%)购自Supelco 公司.色谱纯甲醇购自Sigma 公司.分析纯二氯甲烷、叔丁醇(tert 2butyl alcohol ,TBA )、KH 2PO 4购自广州化学试剂厂.1.2 甲基对硫磷与臭氧反应产物的制备 甲基对硫磷与臭氧的反应在由250mL 量筒改装成的反应装置中进行,9902B 型臭氧发生器(PoSeng ozonior )产生的臭氧气体(浓度为0.4mg L -1)经反应装置底部的气体扩散器充入甲基对硫磷水溶液中进行反应.甲基对硫磷水溶液与臭氧反应25min 后,取50mL 反应后样品于250mL 分液漏斗,用100mL 二氯甲烷萃取二次,合并有机相,用RE 22000旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)旋转蒸发至2mL ,改为氮吹致干,残渣用0.5mL 丙酮溶解,用气相色谱2质谱联198 湖北大学学报(自然科学版)第31卷用仪(GC 2MS )进行定性分析.1.3 臭氧对甲基对硫磷的降解 臭氧对甲基对硫磷的降解分4组进行:(1)对照组;(2)甲基对硫磷起始浓度(10、20、30mgL -1)的影响;(3)溶液p H (2.05、3.45、5.29、7.95)的影响;(4)50mmol/L 自由基清除剂TBA 的影响.各处理组分别反应0、1、2、3、5、8、10、15、20、30min 后,用移液管从反应装置取样约5mL ,并向样品中加入适量Na 2SO 3,以终止臭氧与农药的反应.经处理后的样品用于HPL C 测定甲基对硫磷残留量及反应产物(甲基对氧磷)的生成量.1.4 G C 2MS 分析 安捷伦6890气相色谱25973N 质谱联用仪(Agilent T echnologies ,美国)用于定性分析.色谱柱为HP52MS 毛细管柱(30m ×0.25mm ×0.25μm ,Agilent T echnologies ,美国),无分流进样1μL.高纯氦气为载气,恒定流速为1mL min -1.离子源温度230℃,进样口温度270℃,气相色谱质谱接口温度280℃.程序升温条件:起始温度120℃,保持1min ,再以10℃min -1升到265℃,保持5min.1.5 HPLC 测定 甲基对硫磷及中间产物(甲基对氧磷)采用配备508自动进样系统的贝克曼高效液相色谱仪(HPL C )(Beckman ,美国)直接进样测定.分离柱为C 18反相色谱柱(15cm ×4.6mm ,粒径5μm )(Discovery 公司,美国),以A 液KH 2PO 4缓冲液(36mmol/L )和B 液甲醇为流动相进行梯度洗脱,流速0.8mL min -1,其梯度程序设为0.1min 时开始将B 液在0.2min 内由65%调到72%,在5.5min 时在1min 内将B 液调到80%,在9min 时将B 液1min 内调到65%,15min 时结束测样.UV 检测器检测波长设为220nm ,进样量100μL.甲基对硫磷与甲基对氧磷的检测线性范围为0.025-40mg L -1.2 结果与讨论2.1 甲基对硫磷臭氧化产物的定性分析 甲基对硫磷经臭氧降解后,其臭氧化产物用GC 2MS 进行质谱分析(见图1),经过质谱数据库自动配对(相似度99%),初步确定该产物为甲基对氧磷,再用甲基对氧磷标准品进行比对,证实甲基对氧磷为甲基对硫磷的臭氧氧化产物.2.2 不同起始浓度甲基对硫磷的降解过程 图2表示不同始起始浓度甲基对硫磷的臭氧降解过程.在p H5.29的条件下,随着甲基对硫磷起始浓度的升高,降解率逐渐降低.与臭氧反应30min 后,起始浓度为10、20、30mg L -1的甲基对硫磷分别降解了94%、89%和75%,这说明甲基对硫磷的起始浓度越低,则降解率越高.较高起始浓度的甲基硫磷具有较多的摩尔分子数量,在相同臭氧剂量的条件下,需要较长的降解时间才能达到较好的降解效果.图1 中间产物甲基对氧磷质谱图图2 甲基对硫磷溶液的臭氧降解动力(溶液p H 值为5.29)2.3 溶液pH 对降解的影响 臭氧与农药的反应遵循二级或假一级动力学反应[728].通过曲线拟合,得出臭氧降解甲基对硫磷的假一级动力学方程如下式所示:-ln [c]/[c]0=k ′t .式中[c ]表示反应过程中任一时刻甲基对硫磷浓度,[c ]0表示甲基对硫磷起始浓度,k ′表示假速率常数,t 表示反应时间.通过该降解方程计算出不同p H 条件下甲基对硫磷的臭氧降解速率(见表1).从表1可知甲基对硫磷的臭氧降解速率常数几乎不受溶液p H 的影响.这与其他有机磷农药如甲拌磷和克百威与臭氧的反应速率常数也不受溶液p H 的影响的结果是一致的[328].第2期吴继国等:臭氧对水中甲基对硫磷的降解199 表1 pH 对甲基对硫磷与臭氧的反应速率常数的影响溶液p H假速率常数k ′/(min -1)相关系数R 2.050.09490.9403.450.09320.9805.290.10070.9907.950.11850.999表2 TBA 对甲基对硫磷臭氧降解速率常数的影响(溶液pH 5.29)处理组假速率常数k ′/(min -1)相关系数R 不加TBA 0.10070.990加50mmol/L TBA 0.042340.9862.4 离子清除剂TBA 对降解的影响 为研究甲基对硫磷臭氧降解的机理,在反应溶液中加入50mmol/L 自由基清除剂TBA 清除自由基离子[9].结果如表2所示,反应体系中加入50mmol/L TBA 时,降解速率常数由不加TBA 时的0.1007min -1下降到0.04234min -1,降低了近60%.臭氧对有机物的降解通常存在两种反应机理,即臭氧直接氧化作用和臭氧分解产生的羟基自由基的间接氧化作用[6].有机物质与臭氧反应时,或以直接反应为主,如五氯苯酚[10];或以间接反应为主,如N 2亚硝基二甲胺[11];或两者都起重要作用,如2,42D [4].本研究中,TBA 清除羟基自由基对反应底物的氧化作用后,甲基对硫磷的降解速率常数降低了60%,说明臭氧对甲基对硫磷的降解是通过直接反应和间接反应两种机理共同作用的结果.2.5 甲基对氧磷的形成及影响因素 图3表示臭氧降解甲基对硫磷的过程中,溶液p H 对臭氧化产物甲基对氧磷形成的影响.经过30min 的反应,在低pH 溶液中甲基对氧磷的形成量明显高于在高p H 溶液中的形成量,说明较高的溶液pH 条件不利于中间产物甲基对氧磷的积累.因而在实际应用中,通过提高溶液p H 可以减少中间产物甲基对氧磷的形成.图4表示甲基对硫磷起始浓度与中间产物甲基对氧磷形成的关系.甲基对硫磷起始浓度越高,甲基对氧磷的生成量也越大.甲基对氧磷的形成量几乎不受离子清除剂TBA 的影响(图5).图3 p H 对甲基对氧磷形成的影响 图4 甲基对硫磷起始浓度对甲基对氧磷形成的影响图5 TBA 对甲基对氧磷形成的影响 臭氧对大多数有机物的降解作用并不是将它们完全矿化为CO 2和水,而是将母体化合物转化成小分子量的中间产物[6,10].甲基对硫磷被臭氧氧化生成甲基对氧磷为中间产物,且甲基对氧磷的生成量受溶液p H 和甲基对硫磷起始浓度的影响,溶液p H 越低,甲基对硫磷起始浓度越高,则甲基对氧磷的生成量越大(图3、图4),而离子清除剂则对甲基对氧磷的生成量影响不大(图5).从图3、4和5可以看出,经过30min 的反应,甲基对氧磷较难被臭氧完全降解,但它的生成量只占甲基对硫磷起始量的11%左右(起始浓度为20mg L -1时,生成甲基对氧磷的最高浓度为2.24mg L -1),需要延长反应时间,以探索中间产物甲基对氧磷是否能被臭氧完全降解.大多数研究结果表明,臭氧处理包括有机磷农药在内的有毒物质,可以大大降低其毒性[12213].我们的研究表明,臭氧处理可以消除甲基对硫磷清除细胞间隙连接通讯的毒性作用[2].3 小结甲基对硫磷的臭氧降解遵循假一级反应动力学,由臭氧直接氧化和羟基自由基间接氧化共同完成.溶液p H 值对甲基对硫磷的降解无显著影响,而50mmol/L 离子清除剂TAB 则使甲基对硫磷的降解速率降低近60%.臭氧降解甲基对硫磷,生成中间产物甲基对氧磷,且甲基对氧磷的生成量受到溶液p H 和甲基对硫磷起始浓度的影响,溶液p H 越低,甲基对硫磷起始浓度越高,则甲基对氧磷形成量越大.经过30min 的反应,甲基对氧磷很难被臭氧完全降解. 湖北大学学报(自然科学版)第31卷200参考文献:[1]Gromadzka K,Swietlik anic micropollutants degradation in ozone2loaded system with perfluorinated solvent[J].Water Research,2007,41(12):257222580.[2]Wu J,Lin L,L uan T,et al.Effects of organophosphorus pesticides and their ozonation byproducts on gap junctionalintercellular communication in rat liver cell line[J].Food and Chemical Toxicology,2007,45:205722063.[3]Ku Y,Lin H S.Decomposition of phorate in aqueous solution by photolytic ozonation[J].Water Research,2002,36:415524159.[4]Chu W,Ching M H.Modeling the ozonation of2,42dichlorophoxyacetic acid through a kinetic approach[J].WaterResearch,2003,37:39246.[5]Chen W R,Sharpless C,Linden K G,et al.T reatment of volatile organic chemicals(VOLs)on the EPA contaminantcandidate list using ozonation[C].Las Vegas:International Ozone Association16th World Congress,2003:2422260. [6]G ottschalk C,Libra J A,Saupe A.Ozonation of water and waste water—a practical guide to understanding ozone andits application[M].Weiheim(Federal Republic of Germany):WIL EY2VCH,2000:11219.[7]Ikehata K,G amal El2Din M.Aqueous pesticide degradation by ozonation and ozone2based advanced oxidationprocesses:a review[J].Ozone:Science and Engineering,2005,27(2):832114.[8]Ikehata K,G amal El2Din M.Aqueous pesticide degradation by ozonation and ozone2based advanced oxidationprocesses:a review[J].Ozone:Science and Engineering,2005,27(3):1732202.[9]Staehelin J,HoignéJ.Decomposition of ozone in water in the presence of organic solutes acting as promoters andinhibitors of radical chain reactions[J].Environmental Science and Technology,1985,19:120621213.[10]Kim J Y,Moon S H.A kinetic study on oxidation of pentachlorophenol by ozone[J].Journal of The Air&WasteManagement Association,2000,50(4):5552562.[11]Lee C,Y oon J,von Gunten U.Oxidative degradation of N2nitrosodimethyl2amine by conventional ozonation and theadvanced oxidation process ozone/hydrogen peroxide[J].Water Research,2007,41(3):5812590.[12]Kim B S,Fujita H,Sakai Y,et al.Catalytic ozonation of an organophosphorus pesticide using microporous silicateand its effect on total toxicity reduction[J].Water Science and Technology,2002,46(425):35241.[13]Masten S J,Tian M,Upham B L,et al.Effect of selected pesticides and their ozonation by2products on gapjunctional intercellular communication using rate liver epithelial cell lines[J].Chemosphere,2001,44:4572465.Degradation of methyl parathion in w ater by ozonationWU Ji2guo1,CHAN Y.S.G ilbert2,L IN Li3(1.School of Public Health and Tropical Medicine,Southern Medical University,Guangzhou510515,China;2.Department of Applied Biology and Chemical T echnology,The Hong K ong Polytechnic University,Hong K ong,China3.School of Life Science/State K ey Laboratory of Biocontrol,Sun Y at2sen University,Guangzhou510275,China;)Abstract:Ozonation of met hyl parat hion was investigated to understand t he degradation mechanism and influencing factors.Met hyl parat hion was oxidized by bubbling ozone gas into a cylindrical glass reactor.Oxidation intermediate of met hyl parat hion was qualitatively identified by GC/MS,and content s of met hyl parat hion residue and intermediate were detected by HPL C. Degradation of met hyl parat hion by ozone followed t he p seudo2first2order reaction t hrough ozone direct oxidation and hydroxyl radical indirect oxidation.Scavenger tert2butyl alcohol(TBA)(50mmol/L) significantly decreased t he degradation rate constant of met hyl parat hion(60%),while solution p H affected t he degradation insignificantly.Met hyl paraoxon was identified as ozonation intermediate of met hyl parat hion.Formation of met hyl paraoxon favored low solution p H and high initial concentration of met hyl parat hion,but be insignificantly influenced by TBA during ozonation.K ey w ords:met hyl parat hion;met hyl parao xon;ozone;degradation(责任编辑游俊)。

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测有机磷化合物是一类广泛存在于环境中的化合物,其具有高毒性、易蓄积和难降解的特点,对生物和生态环境造成了严重的威胁。

甲基对硫磷(MPTP)是一种有机磷杀虫剂,被广泛应用于农业领域。

为了对MPTP进行快速降解和检测,研究人员发现了一种有效的酶类分子-有机磷水解酶。

有机磷水解酶是一类能够水解有机磷化合物的酶类分子,包括酯酶、醋酸酯酶和胆碱酯酶等。

这些酶类分子能够通过催化水解反应将有机磷化合物分解为无害的代谢产物,从而实现对有机磷化合物的降解。

研究发现,有机磷水解酶对MPTP具有较高的催化活性和特异性,能够快速将其降解为无害的代谢产物。

为了实现对MPTP的快速降解和检测,研究人员开展了一系列的实验。

研究人员从自然界中分离得到了一株具有较高有机磷水解酶活性的细菌。

通过对其基因组进行测序分析,研究人员找到了编码有机磷水解酶的基因序列,并进一步确定了有机磷水解酶的结构和功能。

接下来,研究人员利用基因工程技术将有机磷水解酶基因插入到表达载体中,并将其转化到大肠杆菌中。

通过对大肠杆菌进行诱导表达,研究人员成功地生产了大量具有高有机磷水解酶活性的重组蛋白。

这些重组蛋白能够有效地催化MPTP的水解反应,将其降解为无害的代谢产物。

为了检测MPTP的降解效果,研究人员开发了一种基于有机磷水解酶的检测方法。

该方法利用了MPTP与有机磷水解酶的特异性反应,通过测量反应产物的浓度来评估MPTP的含量。

该方法具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点,可以用于对环境中的MPTP进行快速、准确的检测。

有机磷水解酶对MPTP的快速降解和检测具有重要的应用价值。

这项研究为解决有机磷化合物的环境污染问题提供了新的思路和方法,并为相关领域的研究提供了参考。

目前该技术仍存在一些挑战和局限性,如酶的稳定性、催化活性等方面需要进一步优化。

相信随着研究的深入,有机磷水解酶将能够在环境保护和农业生产中发挥更重要的作用。

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测在农业生产中,为了保护作物免受害虫和病原微生物的侵害,农民常常会使用农药来进行防治。

农药残留问题一直是人们所关注的一个环境和食品安全难题。

甲基对硫磷是一种常用的有机磷农药,其对人体健康和环境都存在一定的危害。

研究如何对甲基对硫磷进行快速降解和检测具有重要的意义。

有机磷水解酶是一类能够降解有机磷化合物的酶,在农业生产中具有广泛的应用前景。

有机磷水解酶通过催化水解反应将有机磷农药降解成无毒的物质,从而达到减少农药残留的目的。

有机磷水解酶还可以用于甲基对硫磷的快速检测,为农民提供及时、准确的农药残留信息,帮助他们科学合理地使用农药,保障农产品的安全。

近年来,科学家们对有机磷水解酶在甲基对硫磷降解和检测方面进行了深入研究,并取得了一系列重要的研究成果。

下面将重点介绍有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解和检测方面的研究进展。

首先是有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解。

有机磷水解酶能够与甲基对硫磷迅速结合,在其作用下,甲基对硫磷分子中的磷-硫键被水分子打开,从而降解成对人体无害的无毒物质,释放出能量。

研究发现,有机磷水解酶在中性至碱性条件下对甲基对硫磷具有较高的降解效率,同时该过程还会产生一定量的亚甲基对硫代磷酸酯、对硫磷酸酯和甲硫磷酸等降解产物。

有机磷水解酶还能够通过对甲基对硫磷分子表面的作用,使其在真菌和细菌的作用下更容易分解,从而进一步加快甲基对硫磷的降解速度。

有机磷水解酶还可以与纳米材料结合,构建高灵敏、高稳定的甲基对硫磷检测体系。

研究人员制备了一种新型的有机磷水解酶纳米复合物,在其作用下,甲基对硫磷分子能够更快速地被降解,并在纳米材料表面形成特定的光谱信号。

该方法具有灵敏度高、选择性好、操作简单等特点,可以实现对甲基对硫磷的快速检测,为农产品质量安全提供了一种新的检测手段。

甲基对硫磷对土壤的污染与防治

甲基对硫磷对土壤的污染与防治

杨琦2012301580333甲基对硫磷对土壤的污染与防治甲基对硫磷俗称甲基1605一种有机磷杀虫剂。

工业产品为带蒜臭的黄棕色油状液体,纯品为白色结晶,熔点36~36.5℃,难溶于水,易溶于有机溶剂. 属高毒级农药。

甲基对硫磷属于有机磷类农药, 有机磷类农药虽然在土壤中容易降解,但由于使用量大污染也很广泛。

据统计, 2010 年中国农药的总产量为2261 22 万t ,其中有机磷农药产品占到其总量的80%。

目前市场上有机磷农药商品的种类达上百种之多。

由于有机磷农药大量不合理的使用, 使得蔬菜、粮食、瓜果等农产品甚至土壤中的有机磷农药残留严重超标。

比如甲基对硫磷,其毒性极毒,对人类染色体和基因结构有严重的破坏作用, 因为低浓度的甲基对硫磷又不足以杀灭许多病虫害,所以使用稍高浓度的甲基对硫磷,虽然能够杀灭多种病虫害,但又会导致土壤中浓度过高,诱导农作物突变,也是甲基对硫磷在作物内含量超标。

人类食用了被污染的农作物后,造成的遗传损伤,诱发癌症,直接或间接地危害人类的健康, 给人类和生态环境造成了极为严重的不良后果, 越来越多的农药残留及中毒事件发生。

因此,有效防治甲基对硫磷对土壤的污染而引发对人类的污染迫在眉睫。

防治措施:.1、合理使用农药合理使用农药,这不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、草害,发挥农药的积极效能。

在生产中,不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。

2、生物降解生物降解是指通过生物( 包括各种微生物、植物和动物) 的作用将大分子分解成小分子化合物的过程。

化学农药的生物降解主要是通过微生物、降解酶、工程菌来进行。

采用生物降解残留农药是治理农药污染的新途径。

3、修订法律《环境保护法》、《农业法》、《土地管理法》等现行法律法规提供的只是有关土壤污染防治的零散规定,我国目前在土壤污染防治方面并没有制定专门性的单行法律。

降解甲基对硫磷菌株YL8的分离、纯化及降解机理

降解甲基对硫磷菌株YL8的分离、纯化及降解机理

Y AN h c u Ya ・h n ,XI upn ( y La oaoy f Cr p Bilg f S a d n ,Li ce c l g ,S a d n E Xi -ig Ke b rtr o o oo y o h n o g f S in e Col e h n o g e e
g n t a ayi, e eil a lss YL8wa lsiida tr b ce p, ic o l rw sn P a dP stes l ab nsu c , c n s a s e s h o a tr .wh hc udg o u igM NPa oec r o o re c f Ar s n h d ga e M P o 0 / rgn o c nrt n t b u 0 i h n e r d o ltl e P e rd f 5 mgL oi ia c n e t i o a o t9 % n 5 .a d d g a e c mpeey t NP f 5 m g l ao h o 0  ̄
Ab ta t F o tea t ae ld eo s twae raigp n fp s cd a tr t i sr c : r m c v td s g fwa e trte t o do e t iefco asr n YL8 wa sltd whc h i u n i y a sioae , ih
降解近 9 %: 9 0 在 h内将 5me  ̄ P P完全降解.L 在 降解 MP的过程中几乎检测不到 P 0 , 的 N n Y8 NP的产生.
关 键词 : 甲基 对硫 磷 ;对硝 基 苯酚 ;生 物降 解 中图分 类号 :X 0 . 73 5 文 献标识 码 :A 文章编 号 : 10 - 9 320 )2 00 —4 00 6 2(0 60 —2 6 0

甲基对硫磷 结构

甲基对硫磷 结构

甲基对硫磷结构甲基对硫磷(Methyl Parathion,简称MP)是一种有机磷农药,它的结构式如下所示:CH3-O-P=S-C6H4NO2甲基对硫磷是一种无色或淡黄色液体,具有刺激性气味。

它是一种高效的杀虫剂,广泛用于农业生产中,特别是用于防治各种昆虫害。

它在土壤中具有较高的残留性和持久性,因此能够长时间地发挥杀虫作用。

甲基对硫磷的主要作用机制是通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性,从而干扰昆虫神经系统的正常功能。

乙酰胆碱酯酶是一种重要的酶,它参与了昆虫神经传导过程中的乙酰胆碱的降解。

甲基对硫磷的结构中含有磷酸酯基团,它能够与乙酰胆碱酯酶发生共价结合,从而抑制其活性。

尽管甲基对硫磷在农业生产中起到了重要的作用,但它也存在一定的安全风险。

甲基对硫磷属于有毒物质,对人体和环境都具有一定的危害性。

长期接触或高浓度暴露于甲基对硫磷可能导致中毒症状,如头痛、头晕、恶心、呕吐等。

因此,在使用甲基对硫磷时,需要严格遵守安全操作规程,并采取适当的防护措施,以保障人体健康和环境安全。

为了减少对人体健康和环境的危害,目前一些国家已经禁止或限制甲基对硫磷的使用。

同时,科学家们也在不断研究和探索替代品,以寻找更安全、环保的农药。

这些努力的目标是在维护农作物产量的同时,最大程度地减少对生态系统的影响。

甲基对硫磷是一种广泛应用于农业生产中的有机磷农药。

它具有高效的杀虫作用,但同时也存在一定的安全风险。

在使用甲基对硫磷时,需要严格遵守相关规定,并采取适当的防护措施,以确保人体健康和环境安全。

同时,科学家们也在不断努力寻找更安全、环保的替代品,以推动农业的可持续发展。

邻单胞菌DLL—1对土壤中甲基对硫磷的降解

邻单胞菌DLL—1对土壤中甲基对硫磷的降解

p s c ep rtinme y (M)i ol R s l h w ta DL 一 s i I e et e i erdn M omae t e t i aa o - t l P id h h ns i eut s o t L 1i h曲 y f i d g aigP n t ri s h c v n t
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有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测

有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测
有机磷水解酶是一种重要的酶类,能够降解有机磷化合物,对环境保护和农业生产有着重要的贡献。

其中,对于甲基对硫磷这一种广泛用于农业生产中的杀虫剂而言,有机磷水解酶的作用尤为重要。

甲基对硫磷是一种广谱杀菌剂,具有较强的杀虫作用,通常被广泛用于水稻、玉米、棉花、果树等农作物的防治。

但是,由于甲基对硫磷具有剧毒性和残留性,长期使用会对生态环境造成较大影响,并可能对人类健康造成威胁。

因此,甲基对硫磷的分解和检测成为了重要的研究课题之一。

有机磷水解酶对甲基对硫磷的降解速度较快。

在一定的环境条件下,有机磷水解酶能迅速将甲基对硫磷分解成无害的代谢产物,从而降低甲基对硫磷的毒性和残留性。

同时,由于有机磷水解酶具有高度的特异性,只能针对有机磷类化合物进行降解,而不会对其他化合物造成危害。

为了实现对甲基对硫磷的快速检测,研究人员们还开发了不同的检测方法。

其中,常见的方法包括化学法、生物法和物理法。

在这些方法中,生物法是最为常用和可靠的方法之一,而有机磷水解酶则是该方法的核心酶类。

目前,生物法检测甲基对硫磷的方法主要有两种:酶制备法和酶标记法。

酶制备法是指通过孢子或细胞培养、酶纯化和酶特异性测定等步骤,获得高纯度的有机磷水解酶。

而酶标记法则是将甲基对硫磷与特定的酶结合,从而实现对甲基对硫磷的定量检测。

总的来说,有机磷水解酶对甲基对硫磷的快速降解及检测,为农业生产和环境保护提供了有力的支持。

未来,研究人员们还需要进一步探索和开发高效、可靠的有机磷水解酶及检测方法,从而更好地服务于社会的发展和需求。

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30-32
3.3.1降解菌基因组DNA的提取
30-31
3.3.2降解菌的16S rDNA的测序
31-32
3.3.3降解菌的系统进化分析
32
3.4菌株降解性能分析
32-37
3.4.1菌株HS-D36降解性能分析
32-36
3.4.2菌株HS-D36反硝化能力的研究
36-37
3.5甲基对硫磷水解酶基因mpd克隆表达
21-23
2.2.6菌株HS-D36反硝化能力的测定
23-24
2.2.7DNA片段的连接转化
24
2.2.8细菌质粒的提取
24Байду номын сангаас
2.2.9DNA限制性内切酶消化
24-25
2.2.10DNA片段的回收
25
2.2.11甲基对硫磷水解酶基因(mpd)的克隆
25
2.2.12原核细胞中重组质粒的筛选
25-26
2.2.13MPD蛋白的原核表达及表达产物的SDS-PAGE分析
18-19
2.1.4培养基与试剂配制
19
2.1.5常用缓冲液
19-20
2.2实验方法
20-28
2.2.1菌株的富集培养及分离纯化
20
2.2.2形态观察和生理生化鉴定
20
2.2.3基因组DNA的提取
20-21
2.2.4细菌16S rDNA的PCR扩增
21
2.2.5菌株HS-D36对甲基对硫磷的降解特性研究
37-41
3.5.1 PCR扩增甲基对硫磷水解酶基因mpd
37
3.5.2重组质粒pMD-mpd的构建及鉴定
37-39
3.5.3重组表达质粒pET-mpd的构建及鉴定
39-40
3.5.4mpd基因在大肠杆菌BL21中的表达与鉴定
40-41
3.6粗酶液活性的初步分析
41-43
3.6.1对硝基苯酚标准曲线和蛋白质标准曲线的制作
12-13
1.3.3影响农药降解的因素
13-14
1.3.4有机磷农药降解酶基因的克隆
14-15
1.3.5降解酶的特性研究及工程菌的构建
15-17
1.4本文研究的目的和意义
17-18
2.实验材料与方法
18-28
2.1实验材料
18-20
2.1.1菌株和质粒
18
2.1.2药品和试剂
18
2.1.3主要仪器和设备
26
2.2.14重组甲基对硫磷水解酶MPD的初步研究
26-28
3.实验结果
28-43
3.1甲基对硫磷菌株的分离和鉴定
28
3.2形态观察及生理生化鉴定
28-30
3.2.1降解菌形态观察
28-29
3.2.2降解菌的生理生化鉴定
29-30
3.2.3菌株的生长曲线的测定
30
3.3降解菌16S rDNA的鉴定
甲基对硫磷降解菌的分离鉴定及水解酶基因克隆表达
摘要
4-5
Abstract
5
1.引言
9-18
1.1农药与环境污染
9
1.2有机磷农药的使用现状及中毒机理
9-10
1.3微生物降解有机磷农药的研究进展
10-17
1.3.1降解有机磷农药的微生物种类及筛选
10-12
1.3.2微生物降解有机磷农药的降解机理与代谢途径
致谢
56
41
3.6.2酶反应的最适温度、pH
41-42
3.6.3金属离子对重组酶粗酶液的影响
42-43
4讨论
43-45
4.1野生型菌株与重组工程菌
43
4.2降解途径的分析
43-44
4.3降解基因的克隆表达
44
4.4后续工作设想
44-45
5结论
45-46
附录
46-47
参考文献
47-55
硕士期间发表的论文
55-56
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