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有机磷农药降解酶制剂的制备及效果评价

作　者: 边拯民
导　师: 张浩
学　校: 吉林农业大学
专　业: 农药学
关键词: 施氏假单胞杆菌有机磷农药降解酶细胞破碎酶制剂降解效果
分类号: X592
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

有机磷农药是化学农药中使用较为广泛的一类农药,毒死蜱作为有机磷类农药中的中毒农药,因其高效、广谱的特点,在农业中应用普遍。但是有机磷农药使用造成的污染问题也日益严重,现已成为世界粮食和环境中的突出问题。有机磷农药抑制生物体乙酰胆碱酯酶的原理,危害极大,若在食物链中生物富集,会造成人畜等畸形,导致癌症发病机率增大,甚至引起突变等现象。本文利用高效有机磷降解菌,采用生物降解技术研究了有机磷农药降解酶对毒死蜱残留的降解。以施氏假单胞杆菌JHY01为材料,研究了细菌胞内酶的提取方法及工艺,研制了有机磷农药液体酶制剂的配方,测定其稳定性,同时对粗酶液和酶制剂的降解效果进行了评价,得到如下的结果：1.对JHY01菌胞内酶的提取：不同方法提取实验结果表明,超声波破碎法是较为高效的细菌细胞破碎方法,比珠磨法和化学渗透法提取得到的粗酶液蛋白含量高,为14.9g/L；化学渗透法提取效果较超声波破碎法稍低,其粗酶液蛋白含量为12.84g/L,珠磨法粗酶液蛋白最低,仅为0.128 g/L。测定化学渗透法粗酶液活性为73.05%。由此判断,采用化学渗透法破碎JHY01菌株效果较好,能得到有较高活性的粗酶液,提取方法得到的粗酶液的量也较超声波破碎法多。2.毒死蜱对黄瓜幼苗生长的影响及药害修复：生物测定结果显示,毒死蜱对黄瓜的株高、全株鲜重、根(主根长、侧根长和侧根数)、茎长、叶鲜重、叶面积等形态部位的生长均有影响,在0～80 mg/kg范围内,浓度越高,其拟制生长越明显。数据分析发现,毒死蜱对黄瓜幼苗的主根长、侧根长和叶面积影响较严重,其抑制中浓度(EC50)为13.5 mg/kg、10 mg/kg和16mg/kg。用粗酶液修复药害黄瓜幼苗,效果较好。3.有机磷农药液体酶制剂的制备及稳定性测定：对具有酶保护作用的化学物质如CAN、NYG、DUBE、EROL和OSTC的含量进行筛选,并测定了单一酶保护剂下粗酶液的降解效果,确定了保护剂的含量参数。7d中粗酶液的降解率稳定在72.81%-84.89%之间。根据含量参数确定了酶制剂的配方及含量。酶制剂稳定性实验结果显示,25℃-40℃时酶制剂不会明显失活,降解率较高；光照对酶制剂无明显影响；保存3个月后降解率仍然较高,为61.15%。4.液体酶制剂降解效果评价：利用高效液相色谱测定液体酶制剂在土壤中和黄瓜幼苗的植株上对毒死蜱残留的降解情况,结果显示,液体酶制剂在土壤中10d的降解率为88.71%；在黄瓜幼苗上喷施浓度为60 mg/kg的毒死蜱,12h后的降解率为72.61%,1d后的降解率为77.46%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章前言  8-21
  1.1 有机磷农药及其降解酶制剂的研究与现状  8-19
    1.1.1 有机磷农药简介  8
    1.1.2 毒死蜱简介  8-10
    1.1.3 毒死蜱的残留污染情况  10-11
    1.1.4 有机磷农药降解酶的研究及现状  11-16
    1.1.5 有机磷降解酶制剂的应用  16-18
    1.1.6 研究热点与科学问题  18-19
  1.2 本研究的目的和意义  19
  1.3 本研究的主要内容与技术路线  19-21
    1.3.1 本研究的主要内容  19-20
    1.3.2 本研究的技术路线  20-21
第二章 JHY01降解细菌胞内粗酶提取方法的研究  21-32
  2.1 材料与方法  21-25
    2.1.1 材料与仪器  21
    2.1.2 JHY01降解菌的活化与培养  21-22
    2.1.3 降解粗酶液的提取方法  22
    2.1.4 粗酶蛋白含量的测定  22-23
    2.1.5 粗酶液中残留毒死蜱的液相色谱检测条件及提取方法  23
    2.1.6 粗酶体系中毒死蜱降解的测定  23-24
    2.1.7 粗酶液对苗期黄瓜的药害修复测定  24-25
  2.2 结果与分析  25-30
    2.2.1 粗酶液蛋白含量测定的标准曲线  25-26
    2.2.2 细菌胞内酶不同提取方法的比较  26
    2.2.3 化学渗透法的粗酶液蛋白含量  26
    2.2.4 粗酶液对毒死蜱吸附情况的测定  26-27
    2.2.5 毒死蜱对黄瓜苗生长的影响情况  27-30
    2.2.6 毒死蜱对黄瓜苗的药害修复  30
  2.3 结论与讨论  30-32
第三章有机磷农药降解酶制剂稳定性及效果研究  32-40
  3.1 材料与方法  32-34
    3.1.1 材料与仪器  32
    3.1.2 粗酶的制备  32
    3.1.3 液体酶制剂中毒死蜱的测定  32-33
    3.1.4 液体酶制剂稳定性测定  33-34
    3.1.5 液体酶制剂对受毒死蜱药害的黄瓜幼苗生长的修复测定  34
  3.2 结果与分析  34-38
    3.2.1 蛋白含量测定  34-35
    3.2.2 毒死蜱含量标准曲线  35
    3.2.3 液体酶制剂中毒死蜱提取方法的添加回收率  35-36
    3.2.4 不同粗酶保护剂中降解酶的效果测定  36
    3.2.5 液体酶制剂配方各成分含量选择  36-37
    3.2.6 液体酶制剂稳定性  37-38
    3.2.7 液体酶制剂对受毒死蜱药害的黄瓜幼苗的修复  38
  3.3 结论与讨论  38-40
第四章有机磷农药降解液体酶制剂的降解效果评价  40-45
  4.1 材料与方法  40-42
    4.1.1 材料与仪器  40
    4.1.2 液体酶制剂的制备  40
    4.1.3 毒死蜱的液相色谱检测条件  40
    4.1.4 标准曲线的绘制  40-41
    4.1.5 液体酶制剂对土壤中有机磷农药的降解效果测定  41
    4.1.6 液体酶制剂对土壤及黄瓜苗中有机磷农药的降解效果测定  41-42
  4.2 结果与分析  42-44
    4.2.1 标准曲线  42
    4.2.2 毒死蜱提取方法的添加回收率  42-43
    4.2.3 液体酶制剂对土壤中毒死蜱的降解效果  43
    4.2.4 液体酶制剂对黄瓜植株上毒死蜱的降解效果  43-44
  4.3 结论与讨论  44-45
第五章结论  45-47
参考文献  47-52
致谢  52-53
作者简介  53

有机磷农药降解酶制剂的制备及效果评价

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