六六六微生物降解途徑研究進(jìn)展

1、11六六六微生物降解途徑的研究進(jìn)展六六六微生物降解途徑的研究進(jìn)展2曹禮張浩黃科谷濤洪青李順鵬3(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)環(huán)境微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京210095)45摘要：摘要：六六六是一種曾在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的有機(jī)氯殺蟲劑，具有高毒性和長(zhǎng)殘留性在發(fā)達(dá)6國(guó)家被限制或禁止使用，但是一些發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)仍然被繼續(xù)使用。即使在一些停用六六六7多年的國(guó)家，六六六的殘留依然存在。本文概述了六六六的各同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)、六六六降解8菌的多樣性

2、和六六六四種主要同分異構(gòu)體（α、β、γ、δHCH）的微生物降解的最9新研究進(jìn)展，為六六六污染地區(qū)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行的生物修復(fù)提供參考。10關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：六六六；降解途徑；lin基因；高殘留11Advancesinmicrobialdegradationpathwayof12hexachlocyclohexane13CaoLiZhangHaoHuangKeGuTaoHongQingLiShunpeng14(DepartmentofMicrob

3、iologyKeyLabofAgriculturalEnvironmentalMicrobiologyMinistryofAgriculture15CollegeofLifeSciencesNanjingAgriculturalUniversityNanjing210095)16Abstract：Hexachlocyclohexane(HCH)isanotioushalogenatedganicinsecticide，whichwas1

4、7onceusedwidelythroughoutthewldfagriculturalpublichealthpurposes.18Hexachlocyclohexane(HCH)isabroadspectruminsecticidestillusedasacheapbuteffective19insecticideinsomeofthedevelopingcountriesthoughdevelopedcountrieshaveba

5、nnedcurtailed20itsusebecauseofitshightoxicityrecalcitrantpersistenceintheenvironment.Eveninthose21countrieswheretheuseofHCHhasbeendiscontinuedfanumberofyearstheproblemofresidues22ofallisomersofHCHremainsbecauseofitspersi

6、stence.Inthisarticlewesummarizedthe23configurationofHCHisomers，thediversityofmicroganismsdegradingHCH，thecurrent24progressregardingmainlyfourHCHisomers（αβγδHCH）biodegradationpathway.25Keywds:Hexachlocyclohexane；Degradati

7、onpathway；lingenes；Highpersistence2627基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.31070099)28通訊作者：洪青，Tel:862584398685Email:hongqing@njau.29作者簡(jiǎn)介：曹禮(1977)，男，安徽阜陽(yáng)人，博士研究生，研究方向?yàn)榄h(huán)境微生物學(xué)與環(huán)境工程。Email:30caolicldr@.cn31多國(guó)家的空氣、水、土壤、食物、牛奶、魚類和哺乳動(dòng)物中被檢出，甚至人的血液和脂

8、肪2組織中，也有六六六殘留[89]。即使一些遠(yuǎn)離六六六生產(chǎn)和使用基地，甚至從來(lái)沒(méi)有生產(chǎn)和3使用過(guò)六六六的地方，諸如北極、南極和太平洋的環(huán)境中也被檢測(cè)出有六六六的殘留[89]。4雖然六六六已經(jīng)在很多國(guó)家和地區(qū)被限制生產(chǎn)和使用，但是在印度和一些熱帶國(guó)家與地5區(qū)，六六六仍然在生產(chǎn)使用[6]，所以它在全世界的殘留污染問(wèn)題依然存在。6在六六六微生物降解途徑的研究方面，主要的四種異構(gòu)體均取得了不同程度的進(jìn)展。7其中γHCH與αHCH的微生物降解途徑

9、已被闡明，βHCH和δHCH微生物降解的研究是目8前環(huán)境微生物研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，而εHCH的微生物降解途徑研究較少而未見(jiàn)報(bào)道。91降解六六六的微生物降解六六六的微生物10通過(guò)微生物對(duì)六六六污染環(huán)境進(jìn)行生物修復(fù)一直是世界各國(guó)環(huán)境工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。11通過(guò)富集培養(yǎng)分離出許多能夠降解HCH的微生物包括細(xì)菌、真菌等[4，10]。第一株被報(bào)道12的好氧六六六降解菌是在十九世紀(jì)八十年代由日本科學(xué)家分離獲得，然后其它國(guó)家13也陸續(xù)有相關(guān)菌株的報(bào)道和研究

10、。εHCH的微生物降解研究較少，其降解微生物和14降解途徑未見(jiàn)報(bào)道。目前好氧降解菌雖然來(lái)自全球不同，但大多數(shù)集中在15Sphingobium。第一株被報(bào)道的好氧降解菌是在十九世紀(jì)八十年代由日本科學(xué)家分離16獲得，然后其它國(guó)家也陸續(xù)開展研究。目前大部分對(duì)六六六降解的研究主要集中在1730個(gè)菌株中的三株[4]:從日本分離到的SphingobiumjaponicumUT26[11]，從法國(guó)分離到的18SphingobiumfrancenseS

11、p[12]和從印度分離到的SphingobiumindicumB90A[13]（最初將這三19株菌株均鑒定為Sphingomonaspaucimobilis，直到2005年才將它們重新鑒定為Sphingobium20屬的三個(gè)新種[14]）。其它六六六的降解菌，分別分離篩選于德國(guó)、西班牙、中國(guó)、日21本和印度等被六六六污染的土壤中[4]，這些六六六的降解菌，在六六六降解的早期階22段有不同的底物特異性。國(guó)內(nèi)報(bào)道的六六六菌株主要有BI菌株[

12、15]和Sphingomonassp.23BHCA菌株[16]。242六六六的厭氧微生物降解途徑的研究進(jìn)展六六六的厭氧微生物降解途徑的研究進(jìn)展25有關(guān)六六六的厭氧降解的報(bào)道始于十九世紀(jì)六十年代，隨后厭氧降解六六六各種異構(gòu)26體的微生物也陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)[4，10]，最初認(rèn)為六六六的生物降解主要是一種厭氧的過(guò)程，并且27α、β、γ和δ異構(gòu)體的六六六的生物降解也被發(fā)現(xiàn)，由于ε異構(gòu)體的六六六在環(huán)境28中相對(duì)而言最不穩(wěn)定，至今仍沒(méi)有報(bào)道ε異構(gòu)體的六六