[發明專利]一種利用乳酸菌堿性磷酸酯酶降解草甘膦農藥的方法

在審

• 申請號: 202110330417.4
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113058194A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 王玉堂;任海斌;張英華;修紅霞;楊慧慧
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: A62D3/02
• 分類號: A62D3/02;A62D101/04;A62D101/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的是從食品級菌株乳酸菌中提取堿性磷酸酯酶(ALP)，將其應用到對農藥草甘膦的降解中，利用計算機輔助分子模擬技術探究堿性磷酸酯酶促進草甘膦農藥降解的機理和二者相互作用模式，開發一種利用乳酸菌堿性磷酸酯酶降解草甘膦農藥的方法。

技術領域

本發明涉及農藥降解技術領域，提供了一種利用乳酸菌堿性磷酸酯酶降解草甘膦農藥的方法。

背景技術

農藥作為防治農作物病蟲害的重要手段在世界范圍內的農業發展中扮演重要的角色，近年來農藥的需求量也在不斷增加，根據中國農藥工業協會統計表明，2010年至2014年間我國僅種植業農藥使用量高達平均每年32萬噸作用，有機磷農藥因品類繁多、用途廣泛、藥效團強等優點在全世界范圍內被廣泛使用。

草甘膦農藥因可被植物快速吸收及降低成分等優勢，已成為近三十年施用量最多的一種農藥，被廣泛應用于雜草控制等多個領域，尤其是轉基因作物中被大量使用。近年來草甘膦農藥殘留所造成的污染已經受到人們的密切關注，已有多篇報道證實草甘膦農藥對土壤、水質等生態環境及食品造成嚴重污染，也通過富集作用危害人類健康，草甘膦可對人多個系統造成不同程度的損害，甚至可增加患癌癥、心血管病和不孕不育的風險。

微生物酶法降解因具有成本低、無二次污染、處理效果好且能大面積推廣應用等優點，近年來被認為是降解包括草甘膦在內的有機磷農藥的有效方法和重點研究方向。已有研究證明堿性磷酸酯酶(ALP)對有機磷農藥具有降解作用，明確堿性磷酸酯酶對草甘膦農藥的降解能力以及二者相互作用機理同時實現堿性磷酸酯酶在體外消化中繼續發揮降解作用的可能性。

為保障生態安全、農產品質量及人畜安全健康，需要使用高效的草甘膦去除技術來解決此生產的污染。人們通常采用從微生物降解基礎上發展的微生物修復技術對農田、土壤以及水體的污染進行修復。該技術最為常見且安全有效，選擇既具有降解草甘膦農藥能力又來源于食品級菌體的高效降解酶尤為可取，并在分子水平上探索生物降解的去除機制。

本申請采用從食品級菌株乳酸菌中提取堿性磷酸酯酶(ALP)，將其應用到對農藥草甘膦的降解中，利用計算機輔助分子模擬技術探究堿性磷酸酯酶促進草甘膦農藥降解的機理和二者相互作用模式，開發一種利用乳酸菌堿性磷酸酯酶降解草甘膦農藥的方法。

發明內容

本發明的目的是從食品級菌株乳酸菌中提取堿性磷酸酯酶(ALP)，將其應用到對農藥草甘膦的降解中，利用計算機輔助分子模擬技術探究堿性磷酸酯酶促進草甘膦農藥降解的機理和二者相互作用模式，開發一種利用乳酸菌堿性磷酸酯酶降解草甘膦農藥的方法。

本發明的方法如下：

一種利用乳酸菌堿性磷酸酯酶降解草甘膦農藥的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：(1)培養乳酸菌，采用超聲粉碎方法得到堿性磷酸酯酶；(2)通過高效液相色譜檢測草甘膦農藥的殘留；(3)用分子對接Auto Dock技術發現草甘膦和ALP的作用模式，并可視化其作用位點和結合力等信息；(4)以ALP分別降解濃度為0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L和5mg/L的草甘膦農藥，4小時后結合液相峰面積分析降解速率。

所述的食品級菌種為乳酸菌。

所述的計算機輔助分子模擬技術為分子對接Auto Dock技術。

附圖說明

圖1是本發明的技術流程圖；

圖2是ALP與草甘膦農藥相互結合的三維作用圖；

圖3是ALP對草甘膦的降解圖。

具體實施方式

本發明的方法如下：