[發明專利]一種有機磷農藥活菌降解劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110485430.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113355267A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 余姝僑;陳紅;黃錦泉;吳曉琳
• 申請（專利權）人: 深圳技師學院（深圳高級技工學校）
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/70;C09K17/14;C12R1/19
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 覃迎峰

本發明提供了一種有機磷農藥活菌降解劑及其制備方法，所述有機磷農藥活菌降解劑采用pLEV1?TorA?mpd質粒轉化到大腸桿菌中擴增培養得到，所述pLEV1?TorA?mpd質粒的序列如SEQ ID NO.1所示。采用本發明的技術方案，新建一株含有光控表達有機磷水解酶基因的大腸桿菌菌株，由于加入了一個可以將表達的水解酶轉移到細胞膜周質的轉移信號肽TorA，構建的質粒的上游為光控基因表達系統，下游為可編碼在細胞周質表達有機磷水解酶的轉移信號肽序列和基因。構建的質粒轉入大腸桿菌中，在黑暗的環境中被誘導表達有機磷水解酶，并被轉移到細胞周質，實驗結果證明在細胞周質的有機磷水解酶可以有效的降解有機磷農藥。

技術領域

本發明屬于生物化學技術領域，尤其涉及一種有機磷農藥活菌降解劑及其制備方法。

背景技術

中國，作為農業大國，農藥年使用量達到120×104 t以上。農藥作為農業生產的重要投入物對農業發展和人類糧食供給做出了巨大的貢獻，使得每年約1/3的農產品免受病蟲災害。但農藥的廣泛使用，不可避免地造成對土壤乃至農產品的殘留。這些農藥的殘留不僅影響食品安全，而且污染周邊環境，給人類健康和生態系統帶來了嚴重的不良后果。隨著食品安全意識增強，農藥殘留檢測技術提升，農藥殘留降解劑將成為農業生產必需品。另外，隨著人們對綠色食品認知度的提高，以及政府各項政策的相繼出臺，綠色食品的開發和生產也成為農業生產和食品加工的必然趨勢，服務于綠色食品生產的可降解農藥殘留的產品會受到越來越多的食品生產者的關注和青睞。在我國的大部分土壤中，土壤有機磷類農藥在農殘量占80%，是主要的農藥成分。由于有機磷農藥的大量不合理使用，使得土壤中有機磷殘留嚴重超標。因此，無論是從保證農產品使用安全，還是發展外向型農業經濟方面，都必須加強對土壤農藥殘留的降解，以保護食品安全和周邊水土環境。

目前市場上使用最多的農藥殘留降解方法大多是物理和化學法，產品主要有“速必凈”、“沃土安”、“奈安老 A”和“比亞果蔬洗滌機”等。物理方法如超聲波技術、電離輻射、吸附、去皮、洗滌等，物理方法作用對象僅限于作物表面的農藥殘留且技術設備要求較高，所以難以大范圍推廣。使用較多的化學降解法有光化學降解、氧化分解、水解等，普通的化學制劑對植物內部的農藥殘留有一定的降解效果，但其自身及產物又有可能造成二次污染。近年來，生物降解法，包括使用微生物、降解酶、工程菌等通過分泌酶，氧化、還原、水解、環裂解、縮合、脫鹵、脫羧、甲基化等途徑完成酶促降解的方法，因其安全，低價，使用便捷而受到廣泛的關注。但是，直接從環境中篩選獲得的農藥降解菌降解速度慢，不能滿足實際需要或經常發生變異導致降解能力的喪失。另外，投放到環境中去的降解菌還會受到該環境中原有菌群的影響，有可能會因拮抗而不能在該環境中生存。此外，受農藥污染的外部環境化合物組成不穩定，溫度、pH及濕度等因素波動也較大，對于農藥降解菌的生長不利，有可能抑制降解菌的生長。

發明內容

針對以上技術問題，本發明公開了一種有機磷農藥活菌降解劑及其制備方法，由于加入了一個可以將表達的水解酶轉移到細胞膜周質的轉移信號肽，這個菌株可作為活菌降解劑直接用于土壤中農藥殘留的降解。

對此，本發明采用的技術方案為：

一種有機磷農藥活菌降解劑，其采用pLEV1-TorA-mpd質粒轉化到大腸桿菌中擴增培養得到，所述pLEV1-TorA-mpd質粒的序列如SEQ ID NO.1所示。

采用此技術方案，新建一株含有光控表達有機磷水解酶基因的大腸桿菌菌株，由于加入了一個可以將表達的水解酶轉移到細胞膜周質的轉移信號肽TorA，這個菌株可作為活菌降解劑直接用于土壤中農藥殘留的降解。

本發明還給公開一種如上所述的有機磷農藥活菌降解劑的制備方法，其包括如下步驟：

步驟S11，構建生產有機磷水解酶的光控基因表達載體；