有机磷农药杀虫能力强,在粮食增产、传染病防治等方面作用显著,但污染环境并危害人体健康。在众多的有机磷农药残留物降解技术中,生物降解有高效、彻底、无二次污染的优势,其中,微生物由于具有较复杂多样的代谢途径,是有机磷农药降解的主力军。
⑴在富含有机磷农药残留成分的土壤中,更容易分离到能降解农药的微生物。根据达尔文的理论,这是因为有机磷农药对于此类微生物具有 作用。
⑵微生物具有复杂多样的代谢途径,从根本上说,是由微生物的 所决定的。
⑶微生物主要通过酶促反应,将有机磷农药分解为无毒或者低毒的化合物。研究发现,利用有机磷农药降解酶净化农药比利用微生物菌体更有效。
①微生物群体中,最初的降解酶基因是由于 而产生的。从微生物中提取到一种降解酶后,需要确定在何种环境中该酶的活性高,检测酶活性高低的指标可以是 。
②从天然菌株中提取降解酶的含量低,成本高,难以大量应用,科学家通过基因工程解决了这一难题。他们在获得降解酶基因后,通过 技术对该基因进行大量扩增,再利用 酶、 酶和运载体等作为基本工具,通过一定的手段构建目的基因表达载体,并将其导入大肠杆菌体内,从而实现了高效表达。
③天然的降解酶对有机磷农药的降解率比较低,不能达到预期效果,科学家对降解酶特定部位的氨基酸序列进行重新设计、改造,显著提高了其降解能力,这项工程技术称为 。