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动物胆碱酯酶的制备及其在有机磷农药残留快速检测中的应用

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摘要

第一章 前言

1.1农药残留状况

1.1.1农药残留现状

1.1.2农药残留的产生原因及其危害

1.2有机磷农药残留检测技术的研究现状

1.2.1有机磷农药残留常规检测技术

1.2.2有机磷农药残留快速检测技术

1.3酶抑制法快速检测农药残留的研究现状

1.3.1酶抑制法检测的原理

1.3.2酶抑制法研究现状

1.4课题的研究目的与主要内容

1.4.1研究目的和意义

1.4.2研究内容

第二章 材料与方法

2.1主要试验材料

2.2主要试验仪器

2.3试验方法

2.3.1不同来源的粗酶液的提取

2.3.2胆碱酯酶的分离纯化方法

2.3.3胆碱酯酶活性的测定和蛋白质含量测定

2.3.4动物中胆碱酯酶纯度的电泳鉴定及酶分子量的测定

2.3.5胆碱酯酶的酶学性质测定

2.3.6胆碱酯酶保存形式的筛选

2.3.7酶粉的研制及其保存条件的研究

2.3.8酶粉用于农药残留的检测方法

第三章 结果与分析

3.1酶原的筛选

3.1.1不同动物来源的胆碱酯酶粗酶液的酶活力比较

3.1.2不同动物来源的胆碱酯酶粗酶液的耐藏性比较

3.1.3不同动物来源的胆碱酯酶粗酶液的综合比较

3.2胆碱酯酶粗酶液分离纯化方法的筛选

3.2.1硫酸铵盐析粗酶液的饱和度的确定

3.2.2胆碱酯酶的分离纯化

3.2.3胆碱酯酶的酶学性质研究

3.2.4胆碱酯酶酶促反应条件的优化

3.2.5杀虫剂对胆碱酯酶抑制中浓度(I50)的测定结果

3.3胆碱酯酶保存方式的筛选

3.3.1粗酶液和纯化后酶液耐藏性的比较

3.3.2酶粉的制备方法的确定

3.3.3酶液和酶粉的保藏性比较

3.3.4包装材料的确定

3.4胆碱酯酶制剂在蔬菜中有机磷农药残留快速检测中的应用

3.4.1酶粉制剂适宜检测条件的确定

3.4.2不同处理的酶制剂对敌敌畏农药检测结果的比较

3.4.3方法准确度、精密度和最低检出浓度的确定

3.4.4酶抑制分光光度法在不同种类蔬菜上的适用情况

3.4.5市场抽样调查四种蔬菜的有机磷农药残留情况

第四章 讨论

4.1有机磷类农药的中毒机制及影响毒性大小的因素

4.2本文在胆碱酯酶性质方面的研究特点

4.3酶抑制分光光度法快速检测蔬菜中有机磷农药残留的关键

4.4酶抑制分光光度法需要进一步研究的问题

第五章 结论

参考文献

附录

致 谢

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摘要

本论文利用胆碱酯酶活性可被有机磷农药所抑制的毒理机制,采用酶抑制分光光法对农产品中有机磷农药残留进行快速检测。针对目前这种快速检测方法所使用的胆碱酯酶尚无标准的制剂且不同来源的酶制剂酶活性差别大,影响检测效果的问题,以不同来源的动物胆碱酯酶为试材,通过对胆碱酯酶的活性和耐藏性的比较及其它特性的综合分析,筛选出来源充足、酶活高、耐保藏的酶源;针对酶抑制分光光度法使用的胆碱酯酶的纯度直接决定检测效果,试验将筛选出的动物胆碱酯酶进行分离纯化,提纯出一种灵敏度及纯度高的胆碱酯酶;通过对不同处理的胆碱酯酶耐藏性的比较和保存方法的筛选研究,确定胆碱酯酶制剂的适宜制备方法;通过对胆碱酯酶包装材料的筛选研究,确定适宜的酶制剂的包装材料。具体胆碱酯酶的分离纯化步骤:粗酶液经硫酸铵饱和溶液盐析后透析,再经DEAE-52离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤层析。研究结果表明,不同动物来源的胆碱酯酶酶活力存在差异,马血清中的胆碱酯酶的酶活力明显高于其它动物来源的酶活力,综合考虑不同酶源的酶活、来源充足性、取材方便性、保藏性等因素,筛选出马血清作为适宜酶源。通过对纯化后的胆碱酯酶性质研究得出酶的适宜反应温度为35℃,适宜pH值为7.5,对底物氯化乙酰胆碱的K<,m>值为0.192mmol/L,适宜底物浓度为4mmol/L,高浓度底物对酶有抑制作用,该酶对热不稳定。敌敌畏、敌百虫和辛硫磷对胆碱酯酶的抑制中浓度分别为0.061mg/kg、0.260mg/kg、0.204mg/kg;真空冷冻干燥法制作酶粉制剂效果较佳,酶制剂采用硫酸纸包装,在-20~25℃条件下保存。 将本试验所制备的胆碱酯酶制剂应用到蔬菜中农药残留的检测,并对酶抑制分光光度法快速检测蔬菜中有机磷农药残留的检测条件进行了筛选研究,利用该方法进行了市场抽样检测,结果表明,提取纯化的马血清胆碱酯酶制剂可用于蔬菜中有机磷类农药残留的快速测定,检测限可达0.023mg/kg,可以满足国家规定的蔬菜中有机磷农药残留检测的要求;通过正交试验确定检测敌敌畏的适宜条件为:抑制时间15min,抑制温度35℃,底物用量0.1mL,酶液用量0.1mL;检测敌百虫的适宜条件为:抑制时间20min,抑制温度35℃,底物用量0.1mL,酶液用量0.1mL;检测辛硫磷的适宜条件为抑制时间20min,抑制温度35℃,底物用量0.1mL,酶液用量0.1mL,以敌百虫和辛硫磷为抑制剂其抑制效果不如敌敌畏的好,在检测敌百虫和辛硫磷农药残留时可将抑制时间适当的延长。在市场抽样调查几种蔬菜有机磷农药残留状况中,小白菜和黄瓜的污染状况较为严重,生菜、芸豆其次。

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