[发明专利]缺陷假单胞菌在降解拟除虫菊酯类农药残留的应用及制剂

说明书

(一)技术领域

本发明涉及缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta)在降解拟除虫菊酯类农药残留中的应用，以及利用该菌株制备的拟除虫菊酯类农药残留的降解制剂。

(二)背景技术

拟除虫菊酯类农药是模拟天然的除虫菊酯而合成，含有多个苯环结构的一类杀虫剂，具有广谱高效、低毒、耐光、热等特点，其品种数和使用量仅次于有机磷农药，占杀虫剂市场的第二位，在茶叶、蔬菜等经济作物害虫防治中得到广泛应用，常用的有联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯等。但是这类农药普遍具有对环境稳定、降解速度慢、降解率低，残留过高，带来了食品安全问题，特别是我国加入WTO后，“关税壁垒”随之拆除，国外针对我国入关而颁布的农产品中农药的最大残留量(MRL)标准带有明显的“技术壁垒”倾向，特别是针对茶叶，农药检测范围大幅度扩大，拟除虫菊酯类农药MRL标准明显降低，使我国茶叶等农产品出口面临着更为严峻的挑战。

农药残留是吸附、降解和迁移等综合作用后结果，其中降解是制约其残留量的关键过程，控制农药残留有多种途径，包括禁用农药、化学处理方法和微生物降解等。大量研究表明微生物对土壤和水环境中的农药降解起着关键作用，研究发现了大批能降解或转化农药的微生物类群，如细菌、放线菌、真菌和藻类，在对拟除虫菊酯类农药降解研究中发现假单胞菌属(Pseudomonas.sp)、肠杆菌属(Ehterobacte.sp)、产碱杆菌属(Alcaligenes.sp)和芽孢杆菌属(Bacillus.sp)等对拟除虫菊酯类农药具有降解作用。但大多数微生物降解针对某一或少数几个农药，而同时能降解多种拟除虫菊酯类农药的微生物报道较少。

(三)发明内容

本发明目的是提供可同时降解多种拟除虫菊酯类农药的微生物菌种——缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta)在降解拟除虫菊酯类农药残留中的应用，以及利用该菌株制备的拟除虫菊酯类农药残留降解制剂。

本发明采用的技术方案是：

缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta)在降解拟除虫菊酯类农药残留中的应用。具体的，所述缺陷假单胞菌用于同时降解联苯菊酯(CAS：83322-02-5)、甲氰菊酯(CAS：39515-41-8)和氯氰菊酯(CAS：52315-07-8)三种拟除虫菊酯类农药残留。

发明人进行了长期的研究，从拟除虫菊酯类农药生产车间下水道驯化过的污泥中分离得到1株能同时降解联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的高效菌M5R14，经Sherlock MIS系统鉴定为假单胞菌菌属(pseudomonas.sp)中的缺陷假单胞菌(pseudomonas dimin uta)。

该降解菌M5R14具有如下特性：

(1)该菌为球菌，好氧型，大小0.5×1.2~1.7μm，革兰氏阴性，能够以3种拟除虫菊酯类农药为唯一碳源生长。

(2)根据Sherlock MIS软件系统对菌M5R14脂肪酸定性和定量的分析生成的脂肪酸图谱，对比Library数据库，初步鉴定菌株M5R14为假单胞菌菌属(pseudomonas.sp)中的缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta)，相似指数SI为0.926。

(3)在通气、pH6.0~7.0、30℃、OD_415nm0.2、农药浓度100mg·L^-1、转速180r·min^-1条件下，对含有联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯的混合培养基，培养3天，3种农药的降解率分别为43.78％，43.91％，43.75％。

(1)降解过程符合一级动力学方程模型，三种农药的降解半衰期t_1/2为97.6，106.6，101.9h。降解率与接菌量(OD_415nm)、通气量、振荡速率呈正相关。

具体的，所述降解在通空气或氧气、pH6.0~7.0、25~30℃、OD_415nm0.1~0.2、各农药浓度(指单一农药的浓度)50~100mg·L^-1的条件下进行。

优选的，所述降解在通空气或氧气、pH7.0、30℃、OD_415nm0.2、各农药浓度100mg·L^-1的条件下进行。

经大量实验筛选验证，获得菌株M5R14对三种拟除虫菊酯类农药的最佳降解条件如下：

(1)接种量的影响