六六六微生物降解途径的研究进展-1VIP免费

六六六微生物降解途径的研究进展曹礼张浩黄科谷涛洪青*李顺鹏(南京农业大学生命科学学院农业部农业环境微生物重点实验室南京210095)摘要：六六六是一种曾在世界范围内广泛应用的有机氯杀虫剂，具有高毒性和长残留性,在发达国家被限制或禁止使用，但是一些发展中国家和地区仍然被继续使用。即使在一些停用六六六多年的国家，六六六的残留依然存在。本文概述了六六六的各同分异构体的结构、六六六降解菌的多样性和六六六四种主要同分异构体（α-、β-、γ-、δ-HCH）的微生物降解的最新研究进展，为六六六污染地区进行经济可行的生物修复提供参考。关键词：六六六；降解途径；lin基因；高残留AdvancesinmicrobialdegradationpathwayofhexachlorocyclohexaneCaoLiZhangHaoHuangKeGuTaoHongQing*LiShunpeng(DepartmentofMicrobiology,KeyLabofAgriculturalEnvironmentalMicrobiology,MinistryofAgriculture,CollegeofLifeSciences,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095)Abstract：Hexachlorocyclohexane(HCH)isanotorioushalogenatedorganicinsecticide，whichwasonceusedwidelythroughouttheworldforagriculturalandpublichealthpurposes.Hexachlorocyclohexane(HCH)isabroadspectruminsecticidestillusedasacheapbuteffectiveinsecticideinsomeofthedevelopingcountries,thoughdevelopedcountrieshavebannedorcurtaileditsusebecauseofitshightoxicityandrecalcitrantpersistenceintheenvironment.EveninthosecountrieswheretheuseofHCHhasbeendiscontinuedforanumberofyears,theproblemofresiduesofallisomersofHCHremainsbecauseofitspersistence.Inthisarticle,wesummarizedtheconfigurationofHCH-isomers，thediversityofmicroorganismsdegradingHCH，thecurrentprogressregardingmainlyfourHCH-isomers（α-,β-,γ-andδ-HCH）biodegradationpathway.Keywords:Hexachlorocyclohexane；Degradationpathway；lingenes；Highpersistence基金项目：国家自然科学基金项目(No.31070099);*通讯作者：洪青，Tel:86-25-84398685,E-mail:hongqing@njau.edu.cn作者简介：曹礼(1977-)，男，安徽阜阳人，博士研究生，研究方向为环境微生物学与环境工程。E-mail:1234567891011121314151617181920212223242526272829caolicldr@yahoo.com.cn六六六又名六氯环己烷（hexachlorocyclohexane，HCH），是一种有机氯杀虫剂，在上个世纪七十年代前在世界范围内被广泛使用[1-5]。六六六在环境中的自然降解缓慢，在环境中的半衰期长达几十年，甚至上百年，所以六六六的三种异构体(α-,β–和γ-HCH)于2010年被联合国环境规划署（UnitedNationsEnvironmentProgramme，简称UNEP）列入持久性有机污染物(persistentorganicpollutants，简称POPs)名单[6]。在工业上，六六六通过苯和氯气在紫外线照射下合成而得，它是一种含有各种异构体的混合物，被称为工业级六六六[3]。工业级六六六理论上有8种同分异构体，图1为α-、β-、γ-、δ-、ε-、η-和θ-HCH的结构，这些异构体由于氯原子在环己烷环上不同的空间排列而有不同的性质[7]。但是我们通常所说的六六六异构体一般包括五种异构体，即α-HCH(60–70%),β-HCH(5–12%),γ-HCH(10–12%)，δ-HCH(6–10%)和ε-HCH(3–4%)[6]，其他三种异构体因为含量极少又不重要，一般不包括在所谓的六六六总量内。图1六六六七种主要的异构体的氯原子在环己烷环上的空间排列FIG.1AxialversusequatorialarrangementsofchlorineatomsinthefivemajorisomersofHCHplusthelesscommonη-andθ-isomers.Notethata-HCHalsoexistsintwoenantiomeric(＋and－)forms.六六六的广谱毒性和长残留性引起世界范围内广泛关注。Weber等[5]科学家在2008年估计，全世界共合成了400~600万吨六六六释放到环境中，在规模上相当于其它所有持续性有机污染物（POPs）释放数量的总和。据报道，六六六异构体的残留在世界许多国1234567891011121314151617181920家的空气、水、土壤、食物、牛奶、鱼类和哺乳动物中被检出，甚至人的血液和脂肪组织中，也有六六六残留[8-9]。即使一些远离六六六生产...