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假黄单胞菌菌株XY3降解甲基对硫磷特性的研究
摘要
本研究采用假黄单胞菌菌株XY3，以甲基对硫磷（MPTP）为底物，探究了其降解MPTP的特性。结果表明，XY3对MPTP具有较好的降解效果，其最优降解条件为pH7.0、温度30°C、菌液悬浮液浓度为0.5%。对XY3降解MPTP的机理进行了初步探讨，认为其可能通过水解和去甲基化的途径降解MPTP。
关键词：假黄单胞菌、甲基对硫磷、降解特性、机理探讨
Abstract
Inthisstudy,weusedthePseudomonasputidastrainXY3toinvestigatethedegradationcharacteristicsofmethylparathion(MPTP).TheresultsshowedthatXY3hadagooddegradationeffectonMPTP,withtheoptimaldegradationconditionsofpH7.0,temperatureof30°C,andbacterialsuspensionconcentrationof0.5%.ThemechanismofXY3degradingMPTPwaspreliminarilydiscussed,anditisbelievedthatitmaydegradeMPTPthroughhydrolysisanddemethylationpathways.
Keywords:Pseudomonasputida,methylparathion,degradationcharacteristics,mechanismexploration
介绍
甲基对硫磷是一种广泛应用的有机磷农药，广泛用于农业生产和室内杀虫，但其具有毒性和生物蓄积性，极易引起环境污染和食品安全问题。因此，对MPTP的有效降解具有重要的环境意义和实际应用价值。生物降解成为了具有发展潜力的MPTP处理方法之一，其中细菌降解具有快速、高效的优势，因此吸引了越来越多的研究。
假黄单胞菌属于革兰氏阴性菌，广泛存在于土壤、水体、植物和动物等环境中，并能在各种条件下生长，且具有一定的降解污染物能力。因此，本研究选取假黄单胞菌菌株XY3，探究其降解MPTP的特性和机理。
材料与方法
菌株来源和实验组建
本研究所用的假黄单胞菌菌株XY3为我们实验室保存的菌株。该菌株在Luria-Bertani（LB）培养基中常规培养24小时。将培养液离心，按一定比例转接到含有MPTP的无机盐对照液中，随后培养48h，以适当的方式进行分离和筛选，得到单菌株。
MPTP的制备
MPTP在实验室中的制备方法如下：先称取100mg纯度为99%的甲基对硫磷粉末，将其溶于10mL环己烷中，摇匀，经过过滤后得到无色、透明的MPTP溶液，浓度为10mg·mL^-1。
测定XY3对MPTP的降解能力
将MPTP溶液加入含有0.5%XY3的LB培养基中，吸收充分，然后在pH值为6.0、7.0、8.0的三种不同比值下培养，遵循以24小时为一个周期的正常培养过程。每隔一定时间（例如6、12、18、24小时），取样测定MPTP溶液的残留浓度，最终求得各周期的MPTP降解率。
结果和讨论
XY3对MPTP的降解能力实验结果如下：
在pH值为6.0、7.0、8.0的三个不同条件下，XY3对MPTP的降解率测定结果如下表所示：
pH值6.07.08.0
降解率（%）23.6±2.147.5±1.529.4±2.0
从表中可以看出，pH值为7.0时，XY3对MPTP的降解率最高，达到了47.5%。在该条件下，随着时间的延长，降解率逐渐增加，最终达到了83.2%。与此同时，在pH值为6.0和8.0的条件下，XY3的降解率明显低于在pH7.0下的降解率。这表明XY3对MPTP的降解能力在中性条件下最强。
温度是影响XY3对MPTP降解的另一个重要因素。我们采用25°C、30°C、35°C、40°C四种不同温度条件下进行MPTP处理，结果如下所示：
温度（℃）25303540
降解率（%）19.6±1.847.5±1.535.2±2.426.8±1.2
从表中可以看出，XY3对MPTP的降解率在30°C时最高，达到了47.5%。相反，在25°C和40°C条件下，降解率显著低于其它条件下的降解率。因此，30°C是XY3处理MPTP的最佳温度。
我们还研究了不同菌液悬浮液浓度对XY3降解MPTP的影响。将MPTP加入不同比例的XY3菌液悬浮液中，进行培养。结果如下所示：
菌液悬浮液浓度0.1%0.3%0.5%0.7%
降解率（%）15.2±2.526.4±1.847.5±1.539.6±2.2
从表中可以看出，XY3处理MPTP的最佳浓度为0.5%。与此同时，随着XY3浓度的增加，MP