[發明專利]一種擬除蟲菊酯類殺蟲劑殘留降解菌株及其應用

有效

• 申請號: 201911407410.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111286475B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 陳少華;潘卡·巴特;黃耀華;張文平;林子秋;齊媛
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/00;C12R1/01;A62D101/04;A62D101/47
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 孫鳳俠

本發明公開了一種擬除蟲菊酯類殺蟲劑殘留降解菌株及其應用。所述菌株為鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas trueperi)菌株CW3，已于2019年11月13日保藏于廣東省微生物菌種保藏中心，保藏編號為GDMCC NO：60893。該菌株具有顯著的高效降解丙烯菊酯等擬除蟲菊酯類殺蟲劑的潛力，將該菌株制備成降解菌劑，具備生產成本低、安全高效、使用方便等特點，可用于修復被丙烯菊酯等擬除蟲菊酯類農藥污染的自然環境；直接施用處理7天后可使水體中的丙烯菊酯殘留量降低93％以上，同時對土壤也具有高效的生物修復作用，為解決農業生產中擬除蟲菊酯類殺蟲劑殘留超標及環境污染問題提供一種新思路，對生產無毒無公害的綠色農產品，具有重要的理論指導和實際應用價值。

技術領域

本發明屬于微生物降解技術領域。更具體地，涉及一種擬除蟲菊酯類殺蟲劑 殘留降解菌株及其應用。

背景技術

擬除蟲菊酯殺蟲劑在全球范圍內被廣泛地應用于作物增產和家庭衛生害蟲 防治。然而，擬除蟲菊酯的廣泛應用會導致環境破壞，影響人類健康。施用過程 中農藥會分散在空氣、水和土壤環境中，會進入地下水，通過飲用水進入食物鏈， 從而影響非靶標生物的健康。擬除蟲菊酯在環境中的殘效期很長，但是利用物理 化學降解方法和微生物降解方法可以去除這些農藥殘留。天然除蟲菊酯來源于植 物(除蟲菊)，而擬除蟲菊酯根據天然除蟲菊酯研發而成，這兩種農藥均可用于昆 蟲防治。美國環境保護署(USEPA)曾報道稱大量使用擬除蟲菊酯會傷害人體健 康。擬除蟲菊酯在病蟲害控制方面占據非常重要的地位，約占全球農藥市場份額 的25％。根據擬除蟲菊酯的化學結構和機理，擬除蟲菊酯分為兩大類(I型和II 型)。丙烯菊酯是一種I型擬除蟲菊酯，因為它在α手性碳位置缺乏氰基基團。

丙烯菊酯是擬除蟲菊酯家族中的一種，常用于防控家庭中的蒼蠅、蚊子、螨 蟲、以及家庭寵物身上的跳蚤和虱子。在自然環境不同的分散體系中，丙烯菊酯 的半衰期從48小時到幾個月不等。丙烯菊酯能夠導致神經突觸中毒，表現為抑 制鈉離子通道的功能，最終導致昆蟲的神經系統的過度活躍、癱瘓和死亡。丙烯 菊酯已在家庭和農業應用中的大量使用，其殘留物會在環境中存留很長時間。在 哺乳動物體內，攝入的丙烯菊酯會降解產生自由基，從而破壞細胞DNA導致各 種健康問題。曾經有文章報道過丙烯菊酯對嚙齒動物的神經毒性案例，以及對人 類外周血淋巴細胞和瑞士白化病小鼠的基因毒性的案例。丙烯菊酯進入人體后， 會通過線粒體介導的細胞凋亡對人角膜上皮細胞產生毒性，并改變人體血漿細胞 的生化特征。

為了去除環境中殘留的擬除蟲菊酯類農藥，微生物降解被認為是一種環保有 效的方法。以前報道了在土壤和水中篩選出多株擬除蟲菊酯降解菌，包括細菌和 真菌。這些微生物能夠利用擬除蟲菊酯作為碳和氮的唯一來源來生長。微生物通 常通過脂鍵水解的方式代謝擬除蟲菊酯類農藥，最終形成脂肪族短鏈烴類。在不 同的條件下，降解菌一般可以降解25-1200mg/L濃度范圍的擬除蟲菊酯。目前， 已經報道的可降解擬除蟲菊酯的微生物包括：芽孢桿菌、假單胞菌、拉烏爾菌、 節桿菌、嗜鉻菌、曲霉、念珠菌和木霉等。擬除蟲菊酯降解菌一般含有擬除蟲菊 酯水解酶，這種酶能使擬除蟲菊酯得酯鍵裂解。

如專利201710927602.5公開了一種復合菌劑及其在降解土壤中擬除蟲菊酯 類農藥殘留的用途，利用馴化技術以鞘氨醇單胞菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單 胞菌、藤黃微球菌和陰溝腸桿菌復配，馴化制備得到一種復合菌劑，可以降解聯 苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯；但是沒有降解丙烯菊酯；而且，目前現有的降解 菌資源庫遠遠不能滿足化學農藥殘留污染生物降解的實際需求。特別是目前缺乏 專門針對丙烯菊酯等擬除蟲菊酯類農藥的降解制劑產品。

發明內容