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从沈阳苏家屯地区长期受有机磷污染的土壤中分离到10株以敌敌畏(DDVP)为唯一碳源生长的细菌,其中降解活性最高的菌株经生理生化鉴定和16SrDNA同源性比较,鉴定为甲基杆菌属(Methylobacterium sp.),将其命名为DDV-1(GenBank Accession NO.FJ225120)。该菌株最适生长条件:pH7.0,温度30℃。
对菌株DDV-1降解性能的研究表明,该菌株降解敌敌畏的最适条件为:pH7.0,30℃,在此条件下,500 mg·L-1敌敌畏经过DDV-1菌株代谢5天后,降解率可达74.9%。装液量对菌株生长及降解率影响不大。DDV-1对敌敌畏有较高的耐受度,在初始量浓度为1500 mg·L-1敌敌畏的高浓度下同样能进行降解。敌敌畏的降解速率与起始接种量呈正比。正交设计实验结果表明6个因素对敌敌畏降解率影响的程度依次为C(pH)、D(温度)>B(N源)>E(接种量)>A(C源)>F(DDVP浓度)。
除了敌敌畏,菌株DDV-1还能以甲基异硫磷、辛硫磷、敌百虫、甲胺磷、对硫磷为唯一碳源,对有机磷类农药有广谱降解性。
酶学方面,酶的定位试验表明,菌株DDV-1的有机磷水解酶为胞内酶。该水解酶最适反应条件为:pH7.0,温度30℃;粗酶液在20-40℃稳定性良好,在pH6.0-9.0都能保持活力,最适产酶碳、氮源分别为葡萄糖和蛋白胨。
在分子生物学方面,通过功能基因扩增,扩增到有机磷水解酶基因(mpd基因)。该片段为818碱基,其与已知的有机磷水解酶基因不具有同源性。
实验室条件下模拟有机磷污染土壤修复的研究表明,农药的初始浓度和接种量对敌敌畏降解影响较大,最适接种量为106个细胞/g土壤。