專利名稱:降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶及其編碼基因、表達(dá)載體、工業(yè)菌株和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種乙酰甲胺磷的生物降解技術(shù),尤其涉及一種降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥 的酶及其編碼基因、表達(dá)載體、工業(yè)菌株和應(yīng)用。
背景技術(shù):
在農(nóng)藥的使用過(guò)程中,殘留在自然界中的農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成了極大損害。自然界中 的微生物在環(huán)境生態(tài)的修復(fù)方面具有不可忽視的作用,同時(shí)展開(kāi)其相關(guān)酶系的研究,建立 工業(yè)化的微生物降解技術(shù)具有極大的應(yīng)用前景。在對(duì)微生物的相關(guān)酶系的研究中,谷胱甘 肽S轉(zhuǎn)移酶(GST)是重要的二相解毒酶。二相解毒酶即催化還原型谷胱甘肽(GSH)、UDP-葡 萄糖醛酸或氨基乙酸與活性外源毒性物質(zhì)相結(jié)合,使其變?yōu)樗苄暂^高的內(nèi)源性物質(zhì),以 便機(jī)體將其進(jìn)一步降解或排出體外。目前,全世界有機(jī)磷農(nóng)藥商品已達(dá)上百種,特別在殺蟲劑方面,有機(jī)磷類為殺蟲劑 三大支柱之一,并長(zhǎng)年來(lái)鰲居首位,在我國(guó)其在各類農(nóng)藥中所占比例亦為最大。有機(jī)磷農(nóng)藥 具有抑制人體乙酰膽堿酯酶的功能,對(duì)人體存在著不同程度的毒性。為此,近年來(lái)農(nóng)藥生產(chǎn) 中產(chǎn)生的有機(jī)磷農(nóng)藥廢水、使用過(guò)程中其在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留和對(duì)環(huán)境造成的污染越來(lái)越受 到人們的重視。乙酰甲胺磷(Ac印hate)又名高滅磷,化學(xué)名稱為0,S- 二甲基乙酰基硫代磷酰胺 酯。乙酰甲胺磷屬低毒蟲劑,具有胃毒和觸殺作用,可殺卵并有一定的熏蒸用,原藥大鼠經(jīng) 口 LD50值為945mg/kg。自2007年1月1日起我國(guó)全面禁用甲胺磷等5種高毒農(nóng)藥后,乙 酰甲胺磷作為多種高毒有機(jī)磷農(nóng)藥的替代品被廣泛推廣。但是,不能忽視乙酰甲胺磷在生 產(chǎn)及使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生的壓力。乙酰甲胺磷只有不到0. 的量到達(dá)靶生物,高達(dá) 99. 9%的農(nóng)藥則散步到環(huán)境中,對(duì)微生物、植物及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在危害。對(duì)乙酰甲胺磷在 環(huán)境中的降解行為研究結(jié)果顯示,作物中乙酰甲胺磷的消解半衰期為3. 1 13. 5d,土壤中 乙酰甲胺磷的半衰期為1. 4 6. 4d。因此,在該藥劑的生產(chǎn)和使用中更應(yīng)重視其殘留降解 和環(huán)境治理問(wèn)題?,F(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有有效的乙酰甲胺磷的生物降解技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶及其編碼基因、表達(dá)載體、工 業(yè)菌株和應(yīng)用。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶,該酶的氨基酸序列為MLELYGKPTSINVRKVLWLCAGLDLPLHHEPAPPADLLATLNPNRQVPVLRDGEFVLWESNSICRYLAS RAGRDDLLPRAAQDRARVEQWMDWQASDLNSAWRHVFMARVRQHPDYPDDARAEASLAQffNRLMGVLDAQLAAGGYA AGSTFTLADIVLGLSTQRWRSTPGHTPALAHGGAWFERLRQQPGFAEHVDNGVSD。
本發(fā)明的編碼上述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的基因,該基因的核苷酸序列為 ATGCTGGAACTGTACGGAAAGCCCACCTCCATCAACGTGCGCAAGGTGCTCTGGCTGTGCGCCGGCCTC
GACCTGCCCCTGCACCACGAGCCTGCGCCACCCGCGGACCTGCTGGCCACCCTGAACCCGAACCGGCAGGTGCCGGT
CCTGCGTGATGGCGAGTTCGTGCTGTGGGAGTCCAACAGCATCTGCCGCTACCTGGCGTCCCGCGCGGGCCGTGACG
ACCTGCTGCCCCGCGCGGCACAGGATCGTGCGCGGGTCGAGCAGTGGATGGACTGGCAGGCCAGCGACCTCAACAGT
GCCTGGCGGCACGTGTTCATGGCACGCGTGCGCCAGCATCCGGACTACCCGGACGATGCCCGCGCCGAGGCCAGCCT
GGCCCAGTGGAACCGCTTGATGGGCGTGCTTGATGCCCAGCTGGCCGCTGGCGGCTACGCCGCTGGCAGCACCTTCA
CCCTCGCCGACATCGTGCTCGGGCTGTCGACCCAGCGCTGGCGCAGCACACCGGGCCACACGCCGGCGCTGGCACAC
GGGGGCGCCTGGTTCGAGCGCCTGCGCCAGCAGCCCGGTTTCGCCGAACACGTCGACAACGGCGTGTCTGATAG。本發(fā)明的表達(dá)載體,該表達(dá)載體含有上述的基因。本發(fā)明的工程菌株,該工程菌株含有上述的表達(dá)載體。本發(fā)明的上述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的應(yīng)用,該酶用于降解乙酰甲胺磷。本發(fā)明的上述的工程菌株的應(yīng)用,該工業(yè)菌株用于降解乙酰甲胺磷。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明所述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶 及其編碼基因、表達(dá)載體、工業(yè)菌株和應(yīng)用,能夠有效的用于降解乙酰甲胺磷,可以用于處 理生產(chǎn)乙酰甲胺磷產(chǎn)生的廢水等。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶,其較佳的具體實(shí)施方式
是該酶的氨基酸序列為MLELYGKPTSINVRKVLWLCAGLDLPLHHEPAPPADLLATLNPNRQVPVLRDGEFVLWESNSICRYLAS RAGRDDLLPRAAQDRARVEQWMDWQASDLNSAWRHVFMARVRQHPDYPDDARAEASLAQffNRLMGVLDAQLAAGGYA AGSTFTLADIVLGLSTQRWRSTPGHTPALAHGGAWFERLRQQPGFAEHVDNGVSD。本發(fā)明的編碼上述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的基因,該基因的核苷酸序列為ATGCTGGAACTGTACGGAAAGCCCACCTCCATCAACGTGCGCAAGGTGCTCTGGCTGTGCGCCGGCCTC GACCTGCCCCTGCACCACGAGCCTGCGCCACCCGCGGACCTGCTGGCCACCCTGAACCCGAACCGGCAGGTGCCGGT CCTGCGTGATGGCGAGTTCGTGCTGTGGGAGTCCAACAGCATCTGCCGCTACCTGGCGTCCCGCGCGGGCCGTGACG ACCTGCTGCCCCGCGCGGCACAGGATCGTGCGCGGGTCGAGCAGTGGATGGACTGGCAGGCCAGCGACCTCAACAGT GCCTGGCGGCACGTGTTCATGGCACGCGTGCGCCAGCATCCGGACTACCCGGACGATGCCCGCGCCGAGGCCAGCCT GGCCCAGTGGAACCGCTTGATGGGCGTGCTTGATGCCCAGCTGGCCGCTGGCGGCTACGCCGCTGGCAGCACCTTCA CCCTCGCCGACATCGTGCTCGGGCTGTCGACCCAGCGCTGGCGCAGCACACCGGGCCACACGCCGGCGCTGGCACAC GGGGGCGCCTGGTTCGAGCGCCTGCGCCAGCAGCCCGGTTTCGCCGAACACGTCGACAACGGCGTGTCTGATAG。本發(fā)明的表達(dá)載體,該表達(dá)載體含有上述的基因。本發(fā)明的工程菌株,該工程菌株含有上述的表達(dá)載體。本發(fā)明的上述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的應(yīng)用,該酶用于降解乙酰甲胺磷。該 酶可以用于處理生產(chǎn)乙酰甲胺磷產(chǎn)生的廢水。本發(fā)明的上述的工程菌株的應(yīng)用,該工業(yè)菌株用于降解乙酰甲胺磷。該工業(yè)菌株 可以用于處理生產(chǎn)乙酰甲胺磷產(chǎn)生的廢水。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,發(fā)明了與降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥相關(guān)的酶及其編碼基因。編碼基因的核苷酸序列均可導(dǎo)入市售的各種表達(dá)載體中。并可通過(guò)常規(guī)方法,用上述 表達(dá)載體改造工程菌株,使其具有降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的功能。本發(fā)明的酶可以高效快速的分解乙酰甲胺磷農(nóng)藥,為降解有機(jī)磷農(nóng)藥提供了一種 可靠、高效的途徑,將本發(fā)明所述的基因用于改造工程菌株,培養(yǎng)具有分解乙酰甲胺磷農(nóng)藥 功能的工程菌株,為乙酰甲胺磷農(nóng)藥的大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用鋪平道路。以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此, 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換, 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶,其特征在于,該酶的氨基酸序列為MLELYGKPTSINVRKVLWLCAGLDLPLHHEPAPPADLLATLNPNRQVPVLRDGEFVLWESNSICRYLASRAGRDDLLPRAAQDRARVEQWMDWQASDLNSAWRHVFMARVRQHPDYPDDARAEASLAQWNRLMGVLDAQLAAGGYAAGSTFTLADIVLGLSTQRWRSTPGHTPALAHGGAWFERLRQQPGFAEHVDNGVSD。
2.一種編碼權(quán)利要求1所述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的基因,其特征在于,該基因 的核苷酸序列為ATGCTGGAACTGTACGGAAAGCCCACCTCCATCAACGTGCGCAAGGTGCTCTGGCTGTGCGCCGGCCTCGAC CTGCCCCTGCACCACGAGCCTGCGCCACCCGCGGACCTGCTGGCCACCCTGAACCCGAACCGGCAGGTGCCGGTCCT GCGTGATGGCGAGTTCGTGCTGTGGGAGTCCAACAGCATCTGCCGCTACCTGGCGTCCCGCGCGGGCCGTGACGACC TGCTGCCCCGCGCGGCACAGGATCGTGCGCGGGTCGAGCAGTGGATGGACTGGCAGGCCAGCGACCTCAACAGTGCC TGGCGGCACGTGTTCATGGCACGCGTGCGCCAGCATCCGGACTACCCGGACGATGCCCGCGCCGAGGCCAGCCTGGC CCAGTGGAACCGCTTGATGGGCGTGCTTGATGCCCAGCTGGCCGCTGGCGGCTACGCCGCTGGCAGCACCTTCACCC TCGCCGACATCGTGCTCGGGCTGTCGACCCAGCGCTGGCGCAGCACACCGGGCCACACGCCGGCGCTGGCACACGGG GGCGCCTGGTTCGAGCGCCTGCGCCAGCAGCCCGGTTTCGCCGAACACGTCGACAACGGCGTGTCTGATAG。
3.—種表達(dá)載體,其特征在于,該表達(dá)載體含有權(quán)利要求2所述的基因。
4.一種工程菌株,其特征在于,該工程菌株含有權(quán)利要求3所述的表達(dá)載體。
5.一種權(quán)利要求1所述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的應(yīng)用,其特征在于,該酶用于降 解乙酰甲胺磷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶的應(yīng)用,其特征在于,該酶用于處 理生產(chǎn)乙酰甲胺磷產(chǎn)生的廢水。
7.—種權(quán)利要求4所述的工程菌株的應(yīng)用,其特征在于,該工業(yè)菌株用于降解乙酰甲胺磷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工程菌株的應(yīng)用,其特征在于,該工業(yè)菌株用于處理生產(chǎn)乙 酰甲胺磷產(chǎn)生的廢水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的酶及其編碼基因、表達(dá)載體、工業(yè)菌株和應(yīng)用,編碼基因的核苷酸序列均可導(dǎo)入市售的各種表達(dá)載體中,并可通過(guò)常規(guī)方法,用上述表達(dá)載體改造工程菌株,使其具有降解乙酰甲胺磷農(nóng)藥的功能。本發(fā)明的酶可以高效快速的分解乙酰甲胺磷農(nóng)藥,為降解有機(jī)磷農(nóng)藥提供了一種可靠、高效的途徑,將本發(fā)明所述的基因用于改造工程菌株,培養(yǎng)具有分解乙酰甲胺磷農(nóng)藥功能的工程菌株,為乙酰甲胺磷農(nóng)藥的大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用鋪平道路。
文檔編號(hào)A62D101/28GK101948817SQ20101025139
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者于彩虹, 汪未申, 蔡天樂(lè), 陳敏 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)