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有机磷农药的使用给环境带来了日益严重的污染问题,本实验室从三明农药厂分离得到了一株高效降解有机磷农药的细菌(JS018),本研究对JS018菌的降解酶进行纯化,以及对它的生物学特性进行研究,同时还初步探讨了降解酶的基因克隆: 1、细菌JS018有机磷农药降解酶的纯化及同源性分析 细菌JS018有机磷农药降解酶经硫酸铵分级沉淀,Sephadex G-100凝胶过滤,及DEAE-52柱层析,获得的酶液经SDS-PAGE电泳为一条蛋白带,测得该酶的分子量约为37Kda,同时表明纯化后的蛋白组分已达到电泳纯。对纯化后的甲基1605降解酶进行了N末端序列测定:GAPFQNDVPPACYRFR。同源性分析表明,细菌JS018的甲基1605降解酶与已报道的有机磷农药降解菌AAK44461和NP-334647的降解酶同源性仅为29%,可能为一种新的降解酶。 2、细菌JS018有机磷农药降解酶的特性研究及动力学分析 酶特性研究表明:酶作用的最适温度约为35℃,在15℃~35℃酶较稳定;最适pH约在8.5,在pH5.5~9之间较稳定;低浓度的甲醇可以提高甲基1605降解酶的活性。 EDTA浓度小于1mmol L-1时,对酶活没有影响或影响很小,当EDTA浓度大于1mmol L-1时,会抑制酶活性,抑制作用随着浓度的增加而加强,当EDTA浓度达到25mmol L-1时,几乎完全抑制酶的活性。1mmol L-1 Tween-20和Tween-80会抑制酶活性,抑制率分别为21.6%和16.1%。1mmol L-1浓度的Fe2+和Ca2+有促进酶活作用,分别提高酶活28%和14.1%;1mmol L-1 K+、Co2+、Li+、Na+和Mg2+对酶活没有什么影响;1mmol L-1浓度的Ba2+、Fe3+、Ag+、Al3+、Cu2+、SDS、Hg2+和Cu2+会强烈地抑制酶活性。金属离子对酶有影响,推测该酶可能为金属酶。用甲基1605作底物,测得Km为63.559μmol.L-1,Vmax为14.124μmol.min-1。 通过以上实验可以看出,JS018菌OPD酶有可能是一种新的有机磷农药降解酶,丰富了有机磷农药降解酶的理论知识;同时,这种OPD酶是一种相对广谱的降解酶,具有很强的实际利用价值。