В процессах разложения и превращения действующих веществ химических средств защиты растений в почве микроорганизмы, несомненно, играют доминирующую роль. Это относится в равной мере как к организмам, которые могут использовать отдельные элементы или функциональные группы в качестве питательного вещества, так и к их выделениям, которые чаще всего имеют ферментативный характер. Происходящие при этом реакции характерны почти для всей органической (и неорганической) химии. Ниже рассматриваются некоторые наиболее типичные реакции и их живые катализаторы и процессы, которые наиболее полно изучены.[ ...]
При рассмотрении микробиологических процессов распада следует различать, проводились ли опыты со смешанной культурой почвенных бактерий или с чистыми штаммами. Наглядным примером служит сравнение дегидрохлорирования линдана, которое в естественной почве, следовательно, под влиянием многочисленных видов микроорганизмов, ведет прежде всего к образованию пентахлорциклогексена, в то время как под влиянием чистой культуры бактерий реакция протекает по-иному (рис. 8).[ ...]
То, что присутствие живых организмов во многих случаях необязательно, можно демонстрировать на примере дегалогенирования гербицида далапона (рис. 9) [122]. Под влиянием ферментов, содержащихся в экстракте Arthrobacter эр., действующее вещество гербицида метаболизируется сначала в пировиноградную кислоту, а затем в аланин и СОг. Только очищенный бактериальный экстракт катализировал эту реакцию, однако в значительно меньшей степени, чем ■бактериальная культура.[ ...]
Амидные или сложноэфирные связи входят в структуру молекул многих действующих веществ химических средств защиты растений. К ним относятся инсектицидные эфиры фосфорной кислоты (почти 100 соединений поступает на мировой рынок), гербицидные эфиры фе-ноксиалкановой кислоты и соли карбаминовой кислоты, а также фунгицидные дитиокарбаматы. Микробиальный распад фосфорорганических соединений, который чаще всего начинается с разрыва эфирной связи, известен почти с самого начала массового применения этого класса соединений и здесь подробно на примерах не рассматривается [122].[ ...]
На рисунке 12 показан наглядный пример ферментативного гидролиза действующего вещества хлор-профама, характеризующегося гербицидными свойствами.[ ...]
Соединения, содержащие нитрогруппы, легко подвергаются микробиальному восстановлению. Типичным примером служит фунгицид ПХНБ (пентахлорнитро-бензол), который под влиянием многочисленных почвенных микроорганизмов восстанавливается до пентахлор-анилина (ПХА) (рис. 15).[ ...]
Рисунки к данной главе:
Дегидрохлорирование линдана |
Ферментативное дегалогенирование далапона под влиянием экстракта Arthrobacter spec., изолированного из естественной почвы. |
Ступенчатое деметилирование, дезаминирование и декарбок-силирование гербицида хлороксурона под влиянием смешанной культуры почвенных микроорганизмов. |
Окисление гептахлора в гептахлорэпоксид под действием почвенных микроорганизмов. |