果蔬中殘留有機磷農藥降解菌的選育及鑒定

彭曉光

果蔬中的殘留有機磷農藥具有高效的特點，且殺蟲使用范圍廣泛，能夠有效作用于農業生產以及病蟲害防治等方面；然而因為其具有較強毒性，隨著目前農作物對農藥的依賴性日益增強，正在逐年加大農藥的使用量，造成果蔬中的農藥殘留超標問題時常會導致中毒事件的發生，引起了我國對人民安全健康以及農藥環境污染問題的高度重視。如何減少或避免農藥殘留引起的危害，己成為國內外普遍關注的健康安全問題。消費者也越來越關注和重視果蔬產品的質量安全狀況，并大力追捧無農藥殘留的果蔬種類。

一、果蔬中殘留有機磷農藥的降解重要性與主要方法

然而在農業生產環節中，有機磷農藥的使用依然占據主導位置，并難以在短期之內扭轉此趨勢。而僅憑借有機磷農藥進行自然降解完全不能滿足大眾對于蔬果安全的需求。因而有必要及時提出快捷而準確的分析方式，跟蹤監測農藥的使用過程，進而最大限度地控制農藥對環境的污染程度。例如采用氣相色譜法分析果蔬中樂果與硫磷的殘留量，這種方法既簡便又迅速，可以使精密度和準確度均達到殘留量分析的標準；同時跟蹤研究施藥的水果蔬菜，確保施藥之后會有效降低樂果或硫磷的殘留量，符合我國衛生規定的要求。對殘留農藥的降解是有效緩解或防止農藥毒副作用的關鍵研究范疇。

有機磷農藥的基本降解方法包括物理、化學與生物方式。物理方法囊括了超聲波法、吸附法與洗滌法，化學方法通常有還原法、水解法與氧化法；但是這兩種方法極有可能產生新的污染物，成本較高，且處理環節中要求苛刻的反應條件。微生物降解有機磷農藥的過程包含諸多不同的酶促反應，其優點為無毒、不造成二次污染，且反應迅速，條件較為溫和，這是近年來使用領域最為普遍的一種成熟方法。所以十分有必要篩選、選育和鑒定廣譜、高效的有機磷農藥降解菌株。

二、果蔬中殘留有機磷農藥降解菌的選育及鑒定

1.降解有機磷農藥菌株的廣譜性測定

有機磷農藥借助破壞其磷脂鍵而脫毒，因為不同有機磷農藥的結構互相類似，僅僅是取代基有所差異，因此一般相同的菌種能夠降解多個種類的有機磷農藥。測定實驗可以選取幾種具有廣泛代表性的有機磷農藥展開菌種降解，然后觀察涂布后固體培養基中菌株的實際生長情況，生長越好表示其降解有機磷農藥的效果越明顯，其中毒死蜱中菌落比較密集，敵百蟲中較少，氧樂果次之，證實了菌株可以全部降解這三種農藥，故表明此菌株對于降解有機磷農藥擁有一定廣譜性。實驗可以從長期噴灑農藥的土壤中篩選出幾百株菌株，經過初篩選出幾株耐高濃度有機磷農藥的菌株。分別采用紫外分光度法測定菌株對有機磷農藥的降解率，再次篩選出其中降解率最高的菌株，并將其涂布于以有機磷農藥為唯一碳源的固體培養基中，實驗結果證明，菌株對毒死蜱的降解效果最佳，氧樂果次之，對敵百蟲的降解效果中等，說明此菌株對有機磷農藥的降解作用具有一定廣譜性。

本實驗篩選出的膠紅酵母，相較于不動桿菌、假單胞菌或者蠟樣芽孢桿菌等，降解效率較高。膠紅酵母菌無毒無害，并且富含多種氨基酸以及脂肪酸，營養成分豐富，能夠作為有機磷農藥降解菌劑的優質原材料。在后續的實驗中可憑借優化發酵工藝條件、提取精制菌株降解酶以及誘變育種等多種手段，提升其針對有機磷農藥的降解率，也能夠利用分子生物學技術提取有機磷降解酶基因，從而為構建基因工程菌提供基礎條件，有助于實現降解酶的產業化生產。

2.微生物降解化學農藥

有關土壤微生物分解果蔬中殘留有機磷農藥的研究，在美國的中西部農場曾經連續使用類似或雷同的除草劑或者土壤處理劑，完成了快速分解，實現了理想的效果。經研究結果證實，因為微生物的出現導致了這種現象，所以開始研究農藥降解的問題。農藥的微生物降解，其實是在農藥降解酶的作用條件下進行的，其機理一般可分為酶促與非酶促作用。酶促作用是指：微生物將農藥及其分子當中的某部分當作能源或者碳源，微生物借助共代謝作用來降解農藥，起到了代謝去毒的功能。非酶促作用機理指的是微生物的活動改變了周圍的環境條件，而引起農藥降解，或者產生部分輔助因子及化學物質繼而參與轉化農藥。

近幾年研究的熱點方法，是用酶學以及微生物手段降解農藥殘留，其中還深入探究了細菌和真菌方式。現階段，采用微生物方法消除果蔬農藥殘留的重要研究對象是氨基甲酸酯類殺蟲劑、有機磷以及有機氯。自然界中具有降解農藥作用的微生物降解菌具體包括藻類或放線菌等。細菌由于適應性良好，并且容易誘發突變菌株而占據關鍵位置。通過分離篩選或者富集培養等技術，現已經發現諸多可以降解農藥的微生物。此外，微生物降解菌之所以可以降解農藥是由于微生物體內能夠產生較強催化功能的生物催化劑——酶。近年來，采取基因誘變的方法，利用基因工程技術，為加強特定菌株對農藥的降解能力，構建起降解微生物（酶）的高效基因庫。在實驗室條件下可以明顯提高酶活性及其降解性能，同時獲得具備生物防治作用和農藥降解功能的工程菌株。

微生物的代謝速度快，適應性較強，用來降解果蔬中農藥殘留的微生物工程菌株能夠有效消除農殘，并且分解產物不產生二次污染。倘若可以針對大田農作物，大規模、高活性地應用實驗室研究的農藥降解菌，則有利于降低果蔬中農藥的殘留水平。

（作者單位：013450 內蒙古烏蘭察布市商都縣農產品質量安全檢驗檢測站）