多孔介质含水率变化对洛克沙胂的希瓦氏菌生物转化影响
2016-10-20柯正辰辛梓肖雅玲
柯正辰 辛梓 肖雅玲



摘要 作为一种广泛使用的饲料添加剂,洛克沙胂经由畜禽粪便进入环境,产生潜在的砷污染。自然环境中,降雨变化具有时空分布不均匀性,导致土壤含水率时刻发生变化,从而对洛克沙胂的生物转化产生影响。本研究选取自然界中常见的奥奈达湖希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)为模型微生物,利用多孔介质石英砂作为模拟土壤的介质,研究洛克沙胂在不同含水率情形下的生物转化情况。研究结果表明,含水率的变化对于洛克沙胂的生物转化过程影响明显。在低含水率的条件下(12.50%),洛克沙胂难以被希瓦氏菌转化;而当含水率提升后,洛克沙胂才能够被S.oneidensis MR-1转化。通过砷平衡分析可以看出3-氨基-4-羟基苯胂酸为洛克沙胂生物转化的唯一产物,未检测出无机形态砷。
关键词 洛克沙胂;希瓦氏菌;含水率;多孔介质;生物转化
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)05-0209-03
Abstract Roxarsone,one of wildly used animal additives,will enter in environment via the manure of poultry or livestocks,resulting in potential arsenic pollution risks.Due to the space-time heterogeneity of rainfall,soil moisture content fluctuated constantly,consequently influencing roxarsone biotransformation process.In this study,Shewanella oneidensis MR-1 and quartz sand were selected to represent as model bacteria and simulated medium,respectively,and the biotransformation process of roxarsoneat various moisture content were investigated.Results showed that moisture content remarkably affected roxarsone biotransformation.At low moisture content(12.50%),roxarsone was hardly transformed.While moisture content elevated,the majority of roxarsone could be reduced to HAPA as the sole product.Meanwile,no inorganic arsenic could be dectected.
Key words roxarsone;Shewanella oneidensis MR-1;moisture content;porous media;biotransformation
洛克沙胂(Roxarsone,3-硝基-4-羟基苯胂酸),因可促生长、抑制寄生虫、使皮毛光滑以及提高喂食效率和产蛋率,近几十年来作为畜禽饲料添加剂被广泛应用[1-8],我国肉鸡饲养业每年排放到环境中的洛克沙胂及其代谢物约1 000 t,加上养猪业,排放量更高[9]。洛克沙胂本身是一种低毒性的有机胂制剂,会被畜禽以原形排到自然环境中,但暴露在自然环境或者堆肥过程中的洛克沙胂则有可能转化成高毒性形态的砷化物,产生砷污染危害[10-13]。洛克沙胂在自然环境中主要转化为三价砷化物、五价砷化物、一甲基胂酸(DMA)、二甲基胂酸(MMA)以及3-氨基-4-羥基苯胂酸(HAPA),其中三价砷化物毒性最高,对环境危害巨大[5,11-14]。……
