[发明专利]一种获得高纯高效的藻毒素降解酶的生物合成方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及生物技术应用或环境保护领域，具体涉及一种获得高纯高效的藻毒素降解酶的生物合成方法。

背景技术

藻毒素（Microcystins, MCs）是蓝藻在生长过程中以及死亡后释放出来的危害严重的一类毒素（Duy  T.N. et al. Toxicology and risk assessment of fresh water eyanobacteria (blue-green algae) toxic in water. Rev. Environ. Contam. Toxicaol. 2000, 163, 113-186），其结构图如图1所示。MCs是一个环状七肽化合物，将整个环状多肽分为7部分：1，D丙氨酸；2，R1；3，D-β-甲基异天冬氨酸；4，R2；5，Adda；6，D异谷氨酸；7，N-甲基脱氢丙氨酸。目前已有67种藻毒素被发现，这种不同大都是环状结构中的2、3、4和7位的氨基酸残基不同所造成的。最常见的有MC-LR 和MC-RR两种，其中MC-LR的环状结构中2和4位的氨基酸残基分别为赖氨酸残基（L）和精氨酸残基（R），MC-RR的环状结构中2和4位的氨基酸残基都为精氨酸残基（R）。MCs污染会导致水体动物的死亡，饮用被藻毒素污染的水可诱发人、畜、禽等肝损伤、导致肝癌等。

近年来，由于各地水体富营养化程度的提高，蓝藻水华现象频繁爆发，这些生长或死亡的蓝藻会释放出大量的藻毒素，对人类和环境造成的危害日益严重。MCs的去毒或解毒显得尤为迫切。同时由于人们生活水平的提高，对水体治理的安全性、有效性提出了更高的要求。

通过去除或降解藻毒素达到解毒目的的方法目前主要有：（1）物理化学降解法：通过凝固、活性炭吸收、膜处理技术或者UV/H₂O₂ ClO₂降解藻毒素。凝固、活性炭吸收、膜处理技术虽然能部分降低藻毒素在水中的含量，但只能将藻毒素转移到其他的地方并不能有效的将藻毒素降解掉，且耗时耗材料。氧化降解藻毒素的方法虽然降解效率较高，价格便宜，但因为氧化剂的杀生能力强，专一性差，且容易与有机污染物反应产生有害身体健康的物质。（2）细菌降解法：该法利用细沙过滤和含有具有选择性的生物降解菌的生物膜来处理水样，该法经济，但操作繁琐，需要经常更换生物膜，且生物降解菌自身代谢需要消耗养分，容易影响生态系统的稳定性，并可能产生未知次生代谢有毒物质，造成二次污染。（3）生物酶降解法：生物降解酶可以降解藻毒素，使其转变为低毒、无毒的小分子物质，具有专一性、高效性且不会产生有毒物质等特点从而备受关注。