CN110923168B - 一种拟除虫菊酯类杀虫剂的降解菌及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拟除虫菊酯类杀虫剂的降解菌及其应用。本发明首次发现琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)对右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯等多种拟除虫菊酯类杀虫剂具有降解作用，并筛选得到一株高效降解右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的琥珀葡萄球菌菌株HLJ‑10。基于本发明，琥珀葡萄球菌对右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的生物降解效果显著，且在较宽的pH、温度和浓度范围内高效降解拟除虫菊酯，可用于修复被右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂污染的水体、土壤等污染环境。本发明为打破现有治理农药残留污染瓶颈提供了新的开发途径，丰富了农药降解菌的种质资源库，应用前景广阔。

Description

一种拟除虫菊酯类杀虫剂的降解菌及其应用

技术领域

本发明属于微生物降解技术领域。更具体地，涉及一种拟除虫菊酯类杀虫剂的降解菌及其应用。

背景技术

拟除虫菊酯(Pyrethroids)是一类具有高效、广谱、低毒和能生物降解等特性重要的合成杀虫剂，包括右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯等。20世纪60年代后期，特别是70年代，人们大力发展拟除虫菊酯杀虫剂，逐步取代了对人类和哺乳动物有潜在毒性有机磷和氨基甲酸酯农药。如右旋苯醚氰菊酯，由于其较低的毒性和较高的杀虫活力，被频繁地用于室内卫生害虫的防控(如：蟑螂，蚊子，家蝇，跳蚤和螨虫等)。

然而，农业生产中大规模施用农药产生大量的农业废水，这些废水直接排入自然渠道，对环境造会造成极大影响。而且人类大部分时间都在室内度过，并暴露于各种室内污染物中，除了常见的甲醛外，包括各种拟除虫菊酯。长期暴露于拟除虫菊酯会影响人体健康。Stiller-Winkler等人证明，随着施用拟除虫菊酯的时间增加，体液和细胞免疫功能参数的浓度会随之降低。也有研究表明，长时间暴露于拟除虫菊酯可能会对人体生殖系统产生毒性。2012年，Le Grand等人进行的一项调查结果显示，在39名未接触拟除虫菊酯的法国志愿者的尿液样本中检出了拟除虫菊酯代谢物3-苯氧基苯甲酸。此外，有研究表明尿液中代谢物的浓度高于血液中的浓度。这些结果揭示了拟除虫菊酯对人类健康和生态系统的潜在危害。右旋苯醚氰菊酯的不当使用及其环境残留引起了人们的广泛关注。因此，迫切需要开发有效的策略来解决右旋苯醚氰菊酯污染的相关问题。

生物修复是一种经济、环保且高效的去除有机污染物的方法，微生物降解在去除拟除虫菊酯残留中起着重要作用。近年来，已报道许多利用拟除虫菊酯作为其生长唯一碳源的细菌，可用于降解拟除虫菊酯类。如专利201710855196.6公开了黄褐假单胞菌(Pseudomonas fulva)可降解拟除虫菊酯类农药，专利201710375097.8公开了鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)可降解拟除虫菊酯类农药。

然而，迄今为止，尚未有研究右旋苯醚氰菊酯降解微生物的报道发表。而且，由于菌种可能会存在变异、退化等问题，降解菌库成员的扩充具有非常重要的意义。

发明内容

本发明从活性污泥中分离出一种新型的右旋苯醚氰菊酯降解菌株，鉴定为琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)。该菌能够快速高效降解右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂，可用于修复此类农药残留污染的土壤和水体等环境。

本发明的目的是提供琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)在降解拟除虫菊酯类杀虫剂以及修复拟除虫菊酯类杀虫剂污染的自然环境方面的应用。

本发明另一目的是提供一株可高效降解拟除虫菊酯类杀虫剂的琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10。

本发明的再一目的是提供所述琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在降解拟除虫菊酯类杀虫剂以及修复拟除虫菊酯类杀虫剂污染的自然环境方面的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明首次发现琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)对右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的降解作用，并筛选得到一株高效快速降解右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10，于2019年11月13日保存于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No:60894，保藏地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

该菌株是从位于黑龙江省哈尔滨市农田的活性污泥中经人工富集培养、分离纯化得到，对右旋苯醚氰菊酯等具有高效快速的降解效能，在以右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂为唯一碳源的基础盐培养基中培养7天，对右旋苯醚氰菊酯的降解率达到92％以上；且在较宽的pH和温度条件下均能较好降解右旋苯醚氰菊酯，可耐高浓度右旋苯醚氰菊酯；将该菌株接种污染土壤40天，土壤中杀虫剂残留量降低77％以上，降解能力显著，可高效去除水体和土壤中该类农药残留量，菌株HLJ-10可以作为优良的生物降解菌应用于被右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类农药污染环境的生物修复。

我们实验结果显示，多地多样品筛选得到的琥珀葡萄球菌(Staphylococcussuccinus)菌株多数都具备降解右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、胺菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯和氯烯炔菊酯的能力，不同菌株的降解效果有差异。上述菌株HLJ-10的降解效果最佳。

因此，以下应用均应在本发明的保护范围之内：

琥珀葡萄球菌在降解拟除虫菊酯类杀虫剂或制备降解菌剂方面的应用。

琥珀葡萄球菌在修复拟除虫菊酯类杀虫剂污染的自然环境或制备修复菌剂方面的应用。

所述琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在降解拟除虫菊酯类杀虫剂或制备降解菌剂方面的应用。

所述琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在修复拟除虫菊酯类杀虫剂污染的自然环境或制备修复菌剂方面的应用。

其中，所述拟除虫菊酯类杀虫剂包括但不限于右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、胺菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯和氯烯炔菊酯。

所述自然环境包括水体或土壤等。

一种含有琥珀葡萄球菌的高效降解拟除虫菊酯类杀虫剂的菌剂，也应在本发明的保护范围之内。

优选地，所述琥珀葡萄球菌为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10。

优选地，所述菌剂中菌体的数量可控制在1.0×10⁵CFU·mL^-1至1.0×10¹⁰CFU·mL^-1。使用时可将降解菌剂稀释后喷洒到水体或土壤中，稀释后的降解菌剂中菌体的数量不低于1.0×10⁵CFU·mL^-1。

本发明具有以下有益效果：

本发明首次公开了琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)对右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、胺菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯和氯烯炔菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的降解作用。

同时本发明筛选得到一株高效快速降解右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10，丰富了农药降解菌的种质资源库，在该类农药残留污染的水体和土壤生物修复中有重大应用价值，为打破现有治理农药残留污染瓶颈提供了新的开发途径。

而且，该菌在较宽的pH和温度范围内均能有效降解右旋苯醚氰菊酯，并耐受较高浓度右旋苯醚氰菊酯(800mg/L)，证明菌株HLJ-10可以作为优良的农药降解菌应用于右旋苯醚氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂污染环境的生物修复方面。

附图说明

图1为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在LB固体培养基上培养2d的菌落形态特征图。

图2为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10的扫描电镜图。

图3为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10的16S rDNA的系统发育树。

图4为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10生长与降解右旋苯醚氰菊酯的动态关系。

图5为响应曲面法预测琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10对右旋苯醚氰菊酯降解的最佳条件。

图6为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10对不同浓度右旋苯醚氰菊酯的降解效果。

图7为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10对不同拟除虫菊酯类农药的降解效果。

图8为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在土壤中对右旋苯醚氰菊酯的生物修复效果。

图9为琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10降解右旋苯醚氰菊酯的降解途径。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

以下实施例中所述培养基配方如下：

基础盐培养基(MSM，g/L)：(NH₄)₂SO₄，2.0；CaCl₂·2H₂O，0.01；FeSO₄·7H₂O，0.001；Na₂HPO₄·12H₂O，1.5；MgSO₄·7H₂O，0.2；KH₂PO₄，1.5。

Luria-Bertani培养基(LB，g/L)：酵母提取物，5.0；蛋白胨，10.0；氯化钠，10.0。

以上两种培养基以蒸馏水配成，pH为7.0，于高压湿热灭菌锅121℃灭菌20分钟。固体培养基：每1L培养基加入15g琼脂粉。

实施例1降解菌的分离与鉴定

1、右旋苯醚氰菊酯降解菌株的筛选分离：

从位于黑龙江省哈尔滨市的某农田中采集活性污泥，充分混匀后，称取5g活性污泥样品加入到含有50mL液体MSM培养基的250mL锥形瓶中，添加右旋苯醚氰菊酯母液使其最终浓度为50mg/L。经30℃，200rpm培养7天后，每次按10％的接种量，将农药质量浓度从50mg/L升至100mg/L，采用相同的方法依次提升到200mg/L、400mg/L和800mg/L。然后将800mg/L的培养液梯度稀释涂布于含有50mg/L右旋苯醚氰菊酯的MSM固体平板上，30℃倒置培养3天。待平板上长出单菌落后，挑取单菌落在LB平板上划线纯化3次，分离获得一株高效降解菌，编号为HLJ-10。

2、菌株HLJ-10的鉴定

(1)形态学鉴定：

将菌株HLJ-10接种于LB固体平板上30℃倒置培养3天，观察其菌落形态。LB平板培养2d的菌落呈淡黄色，光滑，潮湿，不透明且边缘不规则(见图1)。扫描电镜下观察到该菌细胞呈球状，直径约为0.7–1μm(见图2)。

(2)生理生化鉴定：

菌株HLJ-10生理生化特性鉴定结果：该菌株为革兰氏阳性细菌，好氧，脲酶试验、明胶液化试验反应阳性，pH低于3或温度高于50℃时菌株不生长。其生理生化测试结果如表1所示。

表1菌株HLJ-10生理生化特性

注：“+”代表反应结果阳性/菌株生长良好；“-”代表反应结果阴性/菌株生长不良。

(3)16S rDNA分子生物学鉴定：

提取菌株HLJ-10基因组DNA，以提取的基因组为模板，采用16S rDNA细菌通用引物(27F：5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'；1429R：5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3')进行PCR扩增，PCR产物委托金唯智(广州)生物科技有限公司进行测序。测序结果提交GenBank数据库并进行注册，其注册号为：MN396450。同时，将菌株测得的16S rDNA序列在GenBank数据库中利用BLAST进行比对分析，并选择同源性较高的相关序列利用DNAMAN 6.0及MAGE 7.0软件构建系统进化树及分析进化关系(16S rDNA的系统发育树如图3所示)。

本发明分离纯化得到的菌株HLJ-10与Staphylococcus succinus subsp.AMG-D1进化距离最近，其培养特征与扫描电镜观察特征与琥珀葡萄球菌(Staphylococcussuccinus)也最为相似，因此综上鉴定结果，本发明筛选获得的降解菌HLJ-10鉴定为琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)，并于2019年11月13日保存于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No:60894，保藏地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

实施例2菌株HLJ-10对右旋苯醚氰菊酯的降解效果实验

1、实验方法

(1)种子液制备：将纯化后的菌株HLJ-10接入含有5mL的LB液体培养基过夜活化培养至对数期，4000rpm离心后，菌体用无菌生理盐水(0.9％NaCl)冲洗两次，所得菌体作为接种体。

(2)降解性能测定：按菌液OD₆₀₀值为0.8的菌体接种至50mL含有右旋苯醚氰菊酯(50mg/L)的MSM培养液中，以不接菌作为对照，每组三个重复。在30℃，200rpm恒温摇床培养7天，每1d取样一次，测定菌株HLJ-10的生长情况，并采用高效液相色谱仪(HPLC)测定其对右旋苯醚氰菊酯的降解情况。

(3)色谱条件：

HPLC：2690型(Waters,USA)

色谱柱：C₁₈反相色谱柱(Phenomenex，250nm×4.60mm，5μm)

流速：1mL·min^-1

柱温：30±1℃

流动相：乙腈：水＝25：75

检测波长：230nm

进样量：10μL

按照下式计算右旋苯醚氰菊酯降解率：降解率(％)＝(1-A₁/A₀)×100，

其中，A₁为降解菌处理后右旋苯醚氰菊酯残留浓度，A₀为对照处理后的右旋苯醚氰菊酯残留浓度。

质量控制：采用外标法校正标准物质制作标准曲线。

2、实验结果

结果如图4所示，菌株HLJ-10能高效降解右旋苯醚氰菊酯，并可利用其作为生长的唯一碳源。且右旋苯醚氰菊酯降解与菌株HLJ-10生长呈正相关。在右旋苯醚氰菊酯作为唯一碳源条件下，菌株HLJ-10生长没有产生明显的滞后期，并迅速进入生长对数期，1～2d为菌株的生长对数期，此时该菌株对右旋苯醚氰菊酯的降解最快；随着菌株生长达到稳定期，此时右旋苯醚氰菊酯的降解曲线趋于平缓；培养5天后，菌株开始进入衰亡期。培养7天后，降解菌株HLJ-10对右旋苯醚氰菊酯的降解率达到92.8％，而对照组(自然降解率)为7.4％。表明该菌株具有高效快速降解右旋苯醚氰菊酯的能力。

表2菌株HLJ-10降解右旋苯醚氰菊酯的动力学参数

注：Ct是指右旋苯醚氰菊酯降解率(mg·L^-1)；k表示降解常数；t是指降解时间(天)；R²是相关系数。

表2中显示了菌株HLJ-10降解右旋苯醚氰菊酯的动力学参数，其揭示了右旋苯醚氰菊酯的降解过程遵循一阶动力学模型。菌株HLJ-10和对照的降解常数(k)分别为0.3896和0.011。并计算了菌株HLJ-10和对照的理论半衰期(t_1/2)值。菌株HLJ-10和对照的降解系数(R²)分别为0.9659和0.983，表明实际降解数据与一阶动力学模型吻合良好。菌株HLJ-10降解右旋苯醚氰菊酯的t_1/2为1.8天，明显短于对照的63.0天。这些结果进一步说明了菌株HLJ-10具有高效降解右旋苯醚氰菊酯的潜力。

实施例3菌株HLJ-10对右旋苯醚氰菊酯的最优降解条件

1、实验方法

将HLJ-10菌株进行单因素降解试验，通过依次改变影响生长和降解的因素，如温度、pH值、接种量、农药浓度、振荡速率等，测定HLJ-10菌株的降解率，确定影响菌株HLJ-10降解率的关键因素。

利用Design Expert 12.0软件根据响应曲面法Box-Behnken设计原则进行试验设计(表3)，以影响菌株HLJ-10生长与降解的关键因子温度(X₁)、pH值(X₂)和接种量(X₃)为自变量，以右旋苯醚氰菊酯残留量为响应值(Y₁)，建立多元二次回归方程。

根据多元二次回归方程进行绘图分析，得到回归方程的响应曲面图。最后对多元二次回归方程求一阶偏导，通过解方程得到该模型的极值点，即菌株HLJ-10的最优降解条件。

通过Design Expert 12.0软件分析，获得菌株HLJ-10降解的多元二次回归方程如下：

Y₁＝94.46–1.6X₁–2.1X₂–0.85X₃+0.2X₁X₂+4.1X₁X₃–1.15X₂X₃–7.56X₁ ²–10.46X₂ ²–1.15X₃ ²

表3响应曲面Box-Behnken设计试验结果

2、实验结果

根据表4的统计分析结果表明，多元二次回归方程拟合模型的P值<0.05，表明该方程能够可靠地预测右旋苯醚氰菊酯的降解。同时温度(X₁)和pH值(X₂)对菌株HLJ-10降解效果也达到显著水平(P<0.05)，而接菌量(X₃)则不显著(P>0.05)。

为了能更直观的反映出各因素及其交互效应，将接菌量的OD₆₀₀值固定在0.8(约6.98×10⁸CFU·mL^-1)，利用Design Expert 12.0软件程序绘制三维响应表面，以视觉方式呈现温度和pH对菌株HLJ-10降解右旋苯醚氰菊酯的影响。如图5所示，右旋苯醚氰菊酯在曲面图固定点的最大理论降解值为90.7％。通过对所得的多元二次回归模型方程求一阶偏导，解方程得到该模型的临界值，即三个变量X₁，X₂和X₃的最佳值在编码水平下分别为2.3、1.9和-0.06。在未编码水平下的最佳温度，pH和接菌量分别为31.6℃，7.9和6.05×10⁸CFU·mL^-1。

表4菌株HLJ-10降解右旋苯醚氰菊酯的多元二次回归方程拟合模型的方差分析

实施例4菌株HLJ-10对不同浓度右旋苯醚氰菊酯的降解效果

1、实验方法

(1)种子液制备：如实施例2。

(2)降解性能测定：将菌液OD₆₀₀值为0.8的菌体接种到装有50mL灭菌MSM液体培养基(pH 7.0)的250mL锥形瓶中，并添加右旋苯醚氰菊酯使其浓度分别为25、50、100、200、400和800mg/L。以不接菌作为对照，每组三个重复。在30℃，200rpm恒温摇床培养7d后取样，并采用HPLC测定其对不同拟除虫菊酯的降解情况。

色谱条件和降解率计算方法：如实施例2。

2、实验结果

结果如图6所示，当浓度为50mg/L时，降解最高，达到92.8％。出乎意料的是，当浓度为25mg/L时，右旋苯醚氰菊酯并没有完全被降解，降解率为91.8％。菌株HLJ-10在高达800mg/L的浓度下仍然能高效降解右旋苯醚氰菊酯，并将其作为唯一的碳和能量来源生长而没有明显滞后期。当右旋苯醚氰菊酯浓度为800mg/L时，7天后的降解率达到74.6％。这表明该菌株能在被右旋苯醚氰菊酯污染程度高的区域有效工作。

实施例5菌株HLJ-10对其它拟除虫菊酯类杀虫剂降解效果研究

1、实验方法

(1)种子液制备：如实施例2。

(2)降解性能测定：将菌液OD₆₀₀值为0.8的菌体接种到装有50mL灭菌MSM液体培养基(pH 7.0)的250mL锥形瓶中，并添加氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯使其终浓度为50mg/L，以不接菌作为对照，每组三个重复。在30℃，200rpm恒温摇床培养7d后取样，并采用HPLC测定其对不同拟除虫菊酯的降解情况。

色谱条件和降解率计算方法：如实施例2。

2、实验结果

结果如图7所示，菌株HLJ-10均能利用氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯作为唯一碳源生长，且表现出不同的降解能力。

其中菌株HLJ-10对氯菊酯的降解效果最好。培养7d后，菌株HLJ-10对50mg·L^-1的氯菊酯降解率为80.8％；对50mg·L^-1的胺菊酯降解率为62.5％；对50mg·L^-1的联苯菊酯的降解率为57.7％；最低的降解出现在丙烯菊酯和氯烯炔菊酯中，分别为37.5％和36.5％。菌株HLJ-10能够降解多种拟除虫菊酯类杀虫剂，这表明该菌株具有从各种环境中去除拟除虫菊酯残留的潜力和优势。

实施例6菌株HLJ-10对土壤中右旋苯醚氰菊酯降解效果及动力学分析

1、供试土样

森林表层土(5～20cm)，取自广州市华南农业大学树木园，属红壤土，5年内未有施用右旋苯醚氰菊酯和其他农药的记录。土壤的理化参数表征为(g/kg，干重)：有机物，10.5；总氮，0.5；总磷，0.4；总钾，18.2；pH值为6.9。土壤由65.0％沙子，28.0％淤泥和7.0％黏土组成。

土壤样品取回后首先置于阴凉通风处自然风干，风干后碾磨，过10目筛(2mm)，随后一部分土壤拿去121℃高温湿热灭菌1小时。分别取一定量的右旋苯醚氰菊酯溶于丙酮中，然后浸泡硅藻土，使右旋苯醚氰菊酯被完全吸附。浸泡后的硅藻土置于通风橱中吹干，将其拌入灭菌和未灭菌的土壤中，使土壤中右旋苯醚氰菊酯的终浓度为50mg/kg，然后置于30℃恒温恒湿培养箱中培养，按6.05×10⁸CFU·mL^-1的接种量接入HLJ-10菌液，以加蒸馏水(即未加菌)的作为对照，土壤的持水量保持在40％。在30℃和避光条件下连续培养40天，并定期取样，HPLC法测定右旋苯醚氰菊酯残留量并计算降解率。降解率计算方法如实施例2。

2、实验结果

结果如图8所示，在用HLJ-10菌株进行生物修复40天后，在未灭菌和灭菌的土壤中分别降解了约77.2％和72.8％的右旋苯醚氰菊酯。降解动力学表明未灭菌和灭菌土壤的k值分别为0.0323和0.0283，t_1/2分别为21.5和24.5天。具体的动力学参数示于表5中。此外，在实验过程中未观察到明显的滞后阶段。在未灭菌的对照中，右旋苯醚氰菊酯的降解率为52.5％，略高于灭菌后对照(48.2％)，t_1/2分别为46.2和55.5天。菌株HLJ-10在施入土壤中后，没有出现不降解或降解滞后效应现象，其降解性能稳定，为菌株HLJ-10对右旋苯醚氰菊酯的土壤修复提供了科学依据。

表5菌株HLJ-10在土壤中降解右旋苯醚氰菊酯的动力学参数

实施例7降解产物实验

1、实验方法

在含有50mL MSM培养基中的锥形瓶中加入右旋苯醚氰菊酯，使其终浓度为50mg/L。接种量为6.05×10⁸CFU·mL^-1的HLJ-10菌液，以未接菌的作为对照，置于30℃恒温摇床中200rpm连续培养7天，每天定期取样，使用乙酸乙酯萃取培养液，应用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测右旋苯醚氰菊酯的降解产物，并根据降解产物化学结构分析降解途径。

GC-MS测定条件如下：GC-MS型号：6890N/5975型(Agilent,USA)；HP-5MS石英毛细管柱(30.0m×250μm×0.25μm)；载气：氦气，纯度≥99.999％；流量1.5mL·min^-1，不分流进样，进样量均为1μL；电离电压：70eV，全扫描模式，扫描范围30～500nm；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；MS传输线温度：280℃；进样口温度：250℃；检测器温度：320℃；升温程序：初温90℃(2分钟)，6℃每分钟升温至150℃(1分钟)，10℃每分钟升温至180℃(4分钟)，20℃每分钟升温至260℃(10分钟)。

2、实验结果

基于GC-MS结果，提出了右旋苯醚氰菊酯的微生物降解途径(见图9)。首先通过裂解羧酸酯键将右旋苯醚氰菊酯水解，得到α-羟基-3-苯氧基-苯乙腈和反式2,2-二甲基-3-丙烯基-环丙醇。中间产物α-羟基-3-苯氧基-苯乙腈在环境中不稳定，并自发转化为3-苯氧基苯甲醛。随后，通过二芳基裂解进一步代谢3-苯氧基苯甲醛并形成1,2-苯二甲酸二丙酯。与此同时，反式-2,2-二甲基-3-丙烯基-环丙醇被氧化生成反式-2,2-二甲基-3-丙烯基-环丙醛，并被进一步氧化为2,2-二甲基-3-丙烯基-环丙酸。在7天后在未接菌的对照中，仅检测到右旋苯醚氰菊酯和少量的α-羟基-3-苯氧基-苯乙腈。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一株琥珀葡萄球菌(Staphylococcus succinus)菌株HLJ-10，其特征在于，于2019年11月13日保存于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No:60894，保藏地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

2.权利要求1所述琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在降解拟除虫菊酯类杀虫剂或制备用于降解拟除虫菊酯类杀虫剂的降解菌剂方面的应用，所述拟除虫菊酯类杀虫剂包括右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯。

3.权利要求1所述琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10在修复拟除虫菊酯类杀虫剂污染的自然环境或制备用于修复拟除虫菊酯类杀虫剂污染的自然环境的修复菌剂方面的应用，所述拟除虫菊酯类杀虫剂包括右旋苯醚氰菊酯、氯菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯和氯烯炔菊酯。

4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述自然环境为水体或土壤。

5.一种高效降解拟除虫菊酯类杀虫剂的菌剂，其特征在于，含有权利要求1所述琥珀葡萄球菌菌株HLJ-10。

6.根据权利要求5所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂中菌体的数量控制在1.0×10⁵CFU·mL^-1至1.0×10¹⁰CFU·mL^-1。

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