酰胺酶和苯酚羟化酶在降解三氯卡班及其中间产物中的应用

本发明属于污染物降解，尤其涉及酰胺酶和苯酚羟化酶在降解三氯卡班及其中间产物中的应用。

背景技术：

1、三氯卡班(triclocarban，tcc)是一种典型的二苯脲化合物，因其广谱的抑菌性，被广泛添加到个人护理用品以及化工产品中。由于tcc具有疏水性和稳定的化学结构，在世界各地的环境中均有极高的检出率，特别是在污水处理厂的污水、污泥、地表水和沉积物中。此外，tcc的主要降解产物3,4-二氯苯胺(3,4-dichloroaniline，dca)和4-氯苯胺(4-chloroaniline，4-ca)，同样具有稳定的化学结构，亦具有较强的毒性(高于tcc)和抗降解能力。tcc和dca均被认定为新兴内分泌干扰物和新兴有机污染物(emerging organiccontaminants，eocs)。

2、目前，有很多降解三氯卡班的方法，但是这些方法会受到技术、处理能力、环境等条件的限制，无法连续处理三氯卡班母体化合物及其中间降解产物，同时存在降解机制不成熟的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供酰胺酶和苯酚羟化酶在降解三氯卡班及其中间产物中的应用，本发明提供的应用能够降低三氯卡班降解过程中发生二次污染的可能性。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了酰胺酶在降解三氯卡班中的应用，所述酰胺酶为tccg，所述tccg的基因核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、本发明还提供了苯酚羟化酶在降解三氯卡班中间产物中的应用，所述苯酚羟化酶为phl，所述phl的基因核苷酸序列如seq id no.3所示。

5、作为优选，所述三氯卡班中间产物包括4-氯苯胺和3,4-二氯苯胺。

6、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

7、本发明通过构建菌株bx2与ly-1协同降解tcc的微生物共培养体系，并对体系降解条件进行优化；再检测降解产物推测降解途径，结合全基因组测序对菌株bx2与ly-1中可能存在的降解基因进行挖掘，推测出了参与tcc降解的酶及关键降解酶基因；最后对关键降解酶基因进行表达，验证关键降解酶的作用效果，并分析出了共培养体系中菌株bx2与ly-1对tcc的协同代谢机制。结果表明，本发明构建的微生物共培养体系是菌株bx2通过产生的酰胺酶(tccs、tccg)代谢tcc得到中间产物4-ca和dca，再利用菌株bx2产生的苯酚羟化酶phb对4-ca进行降解；菌株ly-1产生的苯酚羟化酶phl对dca进行降解，解决了tcc降解产生4-ca和dca造成二次污染的问题。本发明优化了菌株降解tcc的生物学途径，降低了降解过程中发生二次污染的可能性，为进一步利用微生物互作完全修复tcc及其结构类似物污染提供了参考，并为今后酶资源的应用提供基础。

技术特征：

1.酰胺酶在降解三氯卡班中的应用，其特征在于，所述酰胺酶为tccg，所述tccg的基因核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.苯酚羟化酶在降解三氯卡班中间产物中的应用，其特征在于，所述苯酚羟化酶为phl，所述phl的基因核苷酸序列如seq id no.3所示。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述三氯卡班中间产物包括4-氯苯胺和3,4-二氯苯胺。

技术总结
本发明提供酰胺酶和苯酚羟化酶在降解三氯卡班及其中间产物中的应用，属于污染物降解技术领域，本发明通过对菌株BX2和LY‑1进行基因组分析以及分子生物学操作与检测，明确了酰胺酶(TccG)和苯酚羟化酶(PhL)是催化降解TCC及其中间体3,4‑二氯苯胺(DCA)和4‑氯苯胺(4‑CA)的关键酶，相较于其他方法，本发明提供的应用能够有效的降低代谢TCC过程中发生二次污染的可能性；本发明为TCC的微生物降解机制研究提供了新的思路，为进一步利用微生物互作修复TCC及其结构类似物污染提供了参考，并为今后酶资源的应用提供了理论依据。

技术研发人员：李春艳,金亮,孙冠军,洪雅琪,臧海莲,苗蕾,孙珊珊,成毅,徐诚蛟,杨洁,满子建,芦健,耿佳
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31