2006年3月14日,由中国农业科学院生物技术研究所主持完成、由国家“863”计划项目支持的“有机磷农药降解酶制剂的研制”项目成果通过了专家鉴定。受农业部科教司委托,中国农科院科技局袁学志副局长主持了鉴定会,科技部生物技术发展中心王德平处长,中国农科院翟虎渠院长、范云六院士以及我院生物技术所的领导和有意受让该项成果的企业负责人等参加了鉴定会。
由金鉴明院士等专家组成的鉴定委员会,认真听取了课题主持人伍宁丰研究员的技术报告,仔细审阅了相关技术资料,一致认为:
1.该研究从被污染的土壤中筛选了一株能够降解多种有机磷农药的细菌C2-1,经鉴定为假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes),分离纯化了其分泌的有机磷降解酶OPHC2,此酶具有优良的酶学性质。
2.从筛选到的有机磷降解菌中克隆了有机磷降解酶的编码基因ophc2,其核苷酸序列与已发表的同类基因相比最高同源性只有46.4%,表明是一个新的有机磷降解酶基因,具有自主独立知识产权。此基因已申请国家发明专利。
3.本研究在国际上首次成功地利用毕赤酵母(Pichia pastoris)来高效表达有机磷降解酶,可通过高细胞密度发酵低成本生产有机磷降解酶制剂。其优势在于:(1)高效表达,有机磷降解酶的表达量达到6g/L,酶活性为1.6 X 104U/mL发酵液,这是国内外目前报道的有机磷降解酶最高的表达量。(2)表达有机磷降解酶的重组毕赤酵母具有良好的安全性,无抗药性标记,培养过程中不分泌有毒物质和热源。(3)利用分泌表达载体使有机磷降解酶成功分泌到胞外,简化了酶的后加工工艺,降低了成本。上述工艺技术已申请国家发明专利。
4.在中试水平上(3吨发酵罐)确立了利用基因工程酵母菌生产有机磷降解酶的稳定的发酵工艺,其发酵方法简单易行,发酵原料易得,技术指标优越,产率高,为下一步的有机磷降解酶的产业化奠定了基础。
5.重组毕赤酵母表达的有机磷降解酶具有良好的酶学性质,最适反应温度为65℃,最适反应pH为9.0。有机磷降解酶的应用实验表明,对多种有机磷农药制剂和军用神经毒剂均具有明显的降解效果,其中对甲基对硫磷和氧化乐果的降解率达到95%以上,具有很好的应用潜力。
鉴定委员会专家一致认为,该项目研究方法科学合理、技术路线正确、资料齐全、数据可信,思路严谨清晰,实验扎实细致,成绩出色显著,该成果居国际领先水平。这项拥有我国自主知识产权科研创新成果,结合理论与实践,结合前瞻性研究与解决国计民生问题,并从解决食品安全延伸扩大到解决生态环境安全,对我国食品安全和生态环境保护具有巨大的应用前景。
鉴定委员会专家建议有关部门尽快组织生产性试验,政府要进一步予以政策和经费支持,企业宜从长远目标出发,努力成为科技创新的主体,政府、企业和科研单位一起共同努力,加快产业化步伐,使科技成果迅速转化为生产力。
中国农业科学院翟虎渠院长在讲话中指出,由于化学方法存在诸多弊端,解决环境污染的问题还要依靠生物技术。该项研究成果为产业化生产和解决重大国计民生问题奠定了良好的基础。在范云六院士的带领和指导下,课题组全体研究人员奋力拼搏,通过酶制剂的成功研制在农业应用微生物领域做出了重大贡献。
科技部生物技术发展中心王德平处长在发言中指出,生物技术研究周期长,面临的问题复杂,受到的影响因素多,在大家的共同努力下,该项研究能取得今天的成绩很不容易。该项目立项起点高,思路好,紧密结合了科学研究与国民经济发展中实际需要解决的问题,因而研究成果能很快与企业结合,走近产业化并促进产业化的进程。希望成果应用得更深入更广泛,从蔬菜水果安全到国土安全,再延伸到保障食品安全。
有意受让该项成果的北京佳农新贸易发展有限公司董事长丁毅先生表示,参加该项具有我国独立知识产权的成果鉴定会很受鼓舞,同时也为鉴定专家们认真的科学态度和严谨的工作作风而很受感动。他表示将与中国农业科学院生物技术所的领导专家们共同努力,加速该项成果应用的延伸。
中国农业科学院生物技术研究所林敏所长代表该项成果的完成单位,感谢科技部等国家有关部委多年来给予生物所的支持,感谢与会专家们提出的诸多切实可行的建议,并表示将根据专家们的建议,积极组织力量,进一步加强该项成果的后续研究工作,密切与企业的联系和合作,培育市场,满足国家社会发展环境保护的需求,为可持续发展做出贡献。