An organophosphorus (OP) insecticide-mineralizing strain, Lactobacillus plantarum WCP931, harboring a new OP hydrolase (opdC) gene, was isolated during kimchi (Korean traditional food) fermentation. Strain WCP931 exhibited a significant survival rate of 51 to 96% under artificial gastric acid conditions at pH 2 to 3 after 3 h. The opdC gene, consisting of 831 bp encoding 276 amino acids, was cloned from strain WCP907. Recombinant Escherischia coli harboring the opdC gene depleted 77% chlorpyrifos (CP) in M9 minimal medium after 6 days of incubation. The OpdC enzyme represents a novel member of the GHSQG family of esterolytic enzymes or a new Opd group. The OpdC molecular mass was estimated to be approximately 31 kDa by SDS-PAGE and showed maximum activity at pH 6 and 35 °C. The mutated OpdC (Ser116 → Ala116) enzyme had no activity towards OP insecticides and ρ-nitrophenol-β-butyrate. Importantly, the relative activity of OpdC protein against chlorpyrifos, coumafos, diazinon, fenamifos, methyl parathion, and parathion was higher than that against cadosafos, dyfonate, and ethoprofos insecticides. These results suggested the involvement of OpdC in the biodegradation of OP insecticide-contaminated cabbage during fermentation. The new OpdC enzyme expands the heterogeneity of the lactic acid bacterial Opd enzyme group in nature.

中文翻译：

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具有降解基因 (opdC) 的潜在益生菌植物乳杆菌 WCP931 对有机磷杀虫剂的生物降解特性

在泡菜（韩国传统食品）发酵过程中分离出一种有机磷 (OP) 杀虫剂矿化菌株，植物乳杆菌 WCP931，含有新的 OP 水解酶 (opdC) 基因。菌株 WCP931 在 pH 2 至 3 的人工胃酸条件下 3 小时后显示出 51% 至 96% 的显着存活率。opdC 基因由 831 bp 组成，编码 276 个氨基酸，是从 WCP907 菌株中克隆的。孵育 6 天后，携带 opdC 基因的重组大肠杆菌在 M9 基本培养基中消耗了 77% 的毒死蜱 (CP)。OpdC 酶代表酯解酶 GHSQG 家族的新成员或新的 Opd 组。OpdC 分子质量通过 SDS-PAGE 估计约为 31 kDa，并在 pH 6 和 35°C 下显示出最大活性。突变的 OpdC (Ser116 → Ala116) 酶对 OP 杀虫剂和 ρ-硝基苯酚-β-丁酸盐没有活性。重要的是，OpdC 蛋白对毒死蜱、香豆磷、二嗪农、fenamifos、甲基对硫磷和对硫磷的相对活性高于对卡索磷、dyfonate 和ethoprofos 杀虫剂的相对活性。这些结果表明 OpdC 在发酵过程中参与了 OP 杀虫剂污染的白菜的生物降解。新的 OpdC 酶扩大了乳酸菌 Opd 酶组在自然界中的异质性。这些结果表明 OpdC 在发酵过程中参与了 OP 杀虫剂污染的白菜的生物降解。新的 OpdC 酶扩大了乳酸菌 Opd 酶组在自然界中的异质性。这些结果表明 OpdC 在发酵过程中参与了 OP 杀虫剂污染的白菜的生物降解。新的 OpdC 酶扩大了乳酸菌 Opd 酶组在自然界中的异质性。