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農藥降解酶系列

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農藥降解酶制劑的核心技術來源于中國科學院沈陽應用生態研究所和中國科學院北京動物所,共有5個核心發明專利支撐這一產品。農藥降解酶是產品的技術核心,圍繞工程菌表達,酶加工工藝、酶穩定性保護技術及洗劑配方等由公司經過產業化開發已完成中試,并開發出相應的農藥降解酶制劑產品,使這一技術得以實現產業化,并推向市場。

1、技術原理

長期以來,在多種類型化學農藥殺蟲劑的選擇壓力作用下,昆蟲經過進化,其體內產生了能降解各種殺蟲劑農藥的解毒酶,這種解毒酶可以將大劑量的殺蟲劑通過生物降解途徑,脫去農藥的毒性,昆蟲的解毒酶比微生物更強更全面。本項目采用現代生物技術,克隆了B1、A2B2、E4、P450四個昆蟲酯酶基因片段,并從微生物中克隆了PTE基因作為載體,構建了4個含有一種解毒酶基因片段的表達載體,即:PET28B1、PET28A2B2、PETDuet-B1-OPH和pETDuet-E4-OPH,三個含有多個解毒酶基因片段的表達載體:PETDuet-B1-OPH和pETDuet-E4-OPH、PETDuet-eYPqG2-NADPHp450rcductase,

分別轉化到感受態大腸桿菌中,利用藍白班篩選得到具有降解殘留農藥能力的高效表達基因工程菌,通過發酵培養該工程菌以獲得農藥降解酶,通過酶    降解途徑將農藥的O-P鍵或P-S鍵打斷,將其分解成不具有毒性的各種代謝   產物,代謝產物可被溶水清洗,從而去除殘留農藥。

2、技術特點

(1)解毒譜寬、降解高效

本技術成果將工程菌及篩選功能菌相結合構建解毒酶制劑,具有解毒譜寬、降解高效的特點。對有機磷類農藥的降解率達90%以上,對氨基甲酸酯、有機氯酸酯、擬除蟲菊酯類農藥的降解率達85%以上。

(2)降解速率快,使用方便

本技術在去除果蔬表面殘留農藥時,只需在果蔬表面噴灑少許或浸泡10分鐘即可去除果蔬表面殘留農藥;在土壤處理時不受溫度、水分及有機質等土壤條件的影響,降解效果快速、穩定。

(3)純生物酶制劑,無二次污染,使用安全

一般化學清洗劑,雖具有一定的去除農藥殘留的作用,但在使用過程中不可避免的帶來新的污染源,而農藥降解酶制劑生產過程中,采用的宿主菌是經過基因工程技術處理的無毒無害的大腸桿菌;此外,大腸桿菌的產酶類型為胞內酶,在菌體破碎過程中,已將含有降解酶的大腸桿菌細胞破碎成細小片段,大腸桿菌已全部失去活性,為此農藥降解酶制劑在使用過程中是安全的,不存在任何潛在的毒害風險,不會產生新的污染源。

3、技術產品用途

目前農藥降解酶制劑產品開發主要分三類:

(1)果蔬表面殘留農藥的去除

開發家庭裝“果蔬清洗劑”,用于日常家居清洗水果、蔬菜,保護人類飲食健康,目前已有“倍盾”果蔬清洗劑產品。

(2)農田污染土壤修復

針對蔬菜產區開發保護地污染土壤修復劑,對常年大量施用農藥而造成

農藥污染的土壤進行修復,進而延長土壤的使用壽命

(3)農藥企業污水處理等需求

用于農藥廠的污水無害化處理,使污水排放達到環保要求,降低排污對

環境造成的不良影響。

4、技術成熟度

農藥降解酶技術現有授權專利5項(一種農藥降解酶制劑ZL201110431638.7、一種隨機突變改造的有機磷農藥降解酶及其編碼基因zl201310043314.5、一種超級工程菌及其表達的解毒酶和其構建方法及應用zl200510086957.3、一種農藥降解酶制劑及其制備方法zl201110431076.6、一種以高效氯氟氫菊酯為底物的降解菌株的篩選方法zl200810010695.6);涉及鑒定成果:“有機磷、菊酯類殺蟲劑降解制劑研制與應用”(沈科鑒字[2009]第085號),鑒定結論認為該成果對降低果蔬農藥殘留具有重要意義和良好的應用前景,成果總體達到國內領先水平。項目技術2011年被列入國家火炬計劃項目,2012年獲得遼寧省“專精特新產品”,2014年獲得本溪市科技進步三等獎。公司在完成理論技術研究的同時,完成了工業化生產工藝研究,并已建成年產解毒酶干粉100噸、年產解毒酶液體制劑300噸的生產線,已開發出家庭用“倍盾”果蔬清洗劑產品,并已在我國北方地區進行推廣銷售。

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