检测有机磷农药残留生物传感器的温度特性

为了考察检测有机磷农药残留用量热式生物传感器的温度特性,本文采用分光光度法研究了固定化鸡肝酯酶的活力、农药敌敌畏对鸡肝酯酶的抑制等与温度的关系。在生物传感器的实测条件下,研究了不同温度固定化酶活力的操作流失情况。研究显示,温度对酶反应的影响很大,控温精度的提高将增强检测的精度和稳定性。温度55～60℃时,是酶反应速度最快的区域;抑制时间5 min时,农药敌敌畏对鸡肝脂酶产生了明显的抑制作用。在农药浓度小于1 mg/L的区域,随浓度变化的相对抑制关系接近于线性;一定浓度的农药敌敌畏对酶的抑制程度随着温度的变     

食品中农药残留检测技术进展

食品农药残留检测的方法可分为常规仪器检测和快速检测.常规的农药残留分析方法如质谱法、气相色谱法、液相色谱法等.常规检测手段不能满足样品现场快速检测的要求,迫使人们运用新的原理和方法去开发特异性强、方便快捷、灵敏度高、准确安全的快速检测新技术.因此,近几年在各个领域展开了农药残留快速检测技术的研究,目前研究和应用较多的农药残留快速检测技术主要是酶联免疫分析法和酶抑制法.     

基于酶抑制法的农药残留快速比色检测

基于有机磷与氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的抑制作用,以吲哚酚乙酸酯为酶促水解反应的显色底物,制备了一种抛弃型农药残留快速检测酶片;通过优化试验,用物理吸附法将AChE固定到尼龙膜Hybond N+膜上,经真空冷冻干燥后,酶活回收率可达27.3%;该酶片显色结果为蓝绿色,通过比较显色强度的变化,酶片对农药标样氧乐果、毒死蜱、甲萘威与抗蚜威的检出限分别为1、0.05、1.5与0.8μg/mL,均达到食品中的最大残留限量标准;将研制的酶片用于葡萄汁与小白菜样品的检测结果证实,该酶片具有灵敏度高、准确度高、重现性好等优点,可用于农产品中有机磷与氨基甲酸酯类农药残留的快速定性筛检。     

蔬菜农药残留快速检测技术的推广应用

随着我国经济水平的不断提高,农产品生产的重点逐渐从数量转移到质量安全方面。目前,国内农产品质量安全检测的主要是蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类二大类农药残留。国内用于农药残留的常用检测方法有气相色谱法和酶抑制法。气相色谱法成本高,适合用于定性定量检测;酶抑制法操作简便、成本低廉,适合用于定性的快速检测。实现对农产品中蔬菜、水果的农药残留监督,需要推行快速、简便、准确的检测方法,才能达到有效监控的目的。基于此,利用广东省开平市农产品质量监督检测站的技术力量和仪器设备,对目前华南地区占主流地位的4种农药残留快速检测仪器所应用的技术进行了一系列的试验,从而筛选出适用于当前情况的技术,进行推广应用,并调查验证推广应用的效果。     

用于农药残留快速检测的生物传感器灵敏度筛选试验(简报)

为了提高乙酰胆碱酯酶生物传感器的灵敏度,使其更有效地应用于有机磷农药的快速检测。以商品乙酰胆碱酯酶（家蝇）和自制的鸡肝酶、鸡脑酶、鲤鱼脑酶为研究对象,比较了这4种乙酰胆碱酯酶的活性;检测了不同浓度的氧乐果、敌百虫和敌敌畏对4种酶的酶活抑制率。结果表明,鸡脑乙酰胆碱酯酶活性抑制率最高,3种农药对其的抑制率分别为：敌敌畏100 μg/L的抑制率为54.1%,敌百虫100 μg/L的抑制率为50.56%,氧化乐果100 μg/L的抑制率为24.16%。鸡脑酶廉价易得,且易于纯化,与自制的鸡肝酶和鲤鱼脑酶相比,乙酰胆碱酯酶的活性抑制率显著较高。因此鸡脑酶可以作为农产品农药残留快速检测用酶。     

快速测定果蔬中农药残留量的方法研究

用自行研制的便携式农药残留速测仪，对果，蔬中农药残留毒性进行快速检测，可以直接显示有机磷和氨基甲酸酯类药对乙酰胆碱酶的抑制率，确定农药残留毒性水平。     

麦麸酯酶对有机磷及氨基甲酸酯类农药敏感性研究

为探讨麦麸酯酶在农残快速检测中应用的可行性,通过比色法研究了酶抑制法检测农残时表面活性剂对固蓝B盐显色体系的增敏作用及麦麸酯酶对乐果、敌敌畏、叶蝉联、西维因、丁硫克百威和甲基对硫磷等6种农药的灵敏度和最低检测限。结果表明,阴离子表面活性剂SDS在麦麸酯酶活性测定中具有增敏作用,当浓度为4.0%时可使显色体系相对吸光度值增加152.76%;叶蝉散对麦麸酯酶的最佳抑制时间为40min,其余5种农药均为30min。麦麸酯酶对6种农药的灵敏度大小顺序为:敌敌畏叶蝉散西维因甲基对硫磷丁硫克百威乐果,IC_(50)分别为0.136、0.375、0.641、1.366、2.361、2.651mg·L~(-1)。经溴水氧化的甲基对硫磷对麦麸酯酶的敏感性显著提高,其IC_(50)值达0.089mg·L~(-1)。综上所述,麦麸酯酶在快速检测有机磷及氨基甲酸酯类农药方面具有较高的灵敏度,且来源广泛,可满足酶抑制法用酶需要。本研究丰富了麦麸酯酶在农药残留快速检测中的应用。     

农产品/食品中农药残留快速检测方法研究进展

农药残留的识别和量化通常依赖于气相色谱法、高效液相色谱法、气/液相色谱-质谱联用法以及毛细管电泳法,这些方法需涉及大而贵重的仪器、费时的样品处理以及专门的技术培训。因此,建立在线、高灵敏度、高选择性、简单高效、低成本的农药残留快速检测方法和技术非常重要。该文综述了用于农产品/食品的农药残留分析快速检测方法,主要包括酶抑制法、免疫分析法、光谱法(包括可见/近红外、红外、拉曼和激光诱导击穿光谱等)以及各种生物传感器等,分别介绍了这些方法最新的研究进展,同时分析并总结了这些快速检测方法和技术的基本原理和特点。目前的研究在灵敏度、重复性、准确性方面存在着一些不足,商品化的农药残留检测仪器也比较单一。由于纳米生物技术、分子印迹技术和微流控技术等技术有着巨大的应用潜力,因此特别介绍了这些技术在农药残留分析中的应用。农药残留快速分析技术未来将会朝着检测仪器的小型化和集成化、多通道检测、无线通讯方向发展,提高快速检测方法和仪器的稳定性和可靠性是必然趋势。     

农产品质量安全快速检测试剂盒评价方法研究

通过对农产品质量安全检测监管工作中所使用的快速检测产品的梳理,将快速检测试剂盒分为定量型、定性型、非定量非定性型试剂盒3类,分别以酶联免疫快速检测试剂盒、胶体金免疫层析法快速检测试剂盒和植物性样品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的酶抑制-比色法快速检测试剂盒为例,根据各类试剂盒的特征和检测目的,从准确度、精密度、重复性、检出限、定量限、线性范围、特异性、基质效应、完成批量样品所用的时间、前处理过程中使用的仪器数量、前处理方法的难易程度、对农药的敏感性等方面对3类试剂盒的评价方法进行了初步探索和研究。     

电化学免疫传感器快速检测农产品中的毒死蜱

研究了一种无标记的电化学免疫传感器,用于农产品中的毒死蜱农药残留的快速检测。将毒死蜱人工抗原作为生物识别元件固定在金电极的表面,采用间接竞争法原理,样品中的被测组分与电极上的固定化包被抗原竞争性结合溶液中的抗体。抗体抗原结合反应通过电化学阻抗谱和石英晶体微天平进行表征。将该免疫传感器用于检测青菜、苹果等农产品中的毒死蜱农药残留。结果表明,此免疫传感器灵敏度好、准确度高;对毒死蜱农药的检测限为0.01μg/mL,回收率大于85%,检测时间小于1 h,变异系数小于5%,传感器经过再生处理后能重复使用,经济性较好。该研究可为实现快速检测农产品中农药残留传感器的商品化提供参考。     

铜铬复合污染对有、无作物种植的土壤酶活性影响

用盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Cr单一和复合污染对土壤酶活性的影响,旨在为土壤重金属复合污染的生物酶学评价提供参考依据。结果表明,在相同污染水平下,除Cr最低浓度（Cr5）处理对土壤过氧化氢酶有激活作用外,其余各浓度的Cu、Cr单一和复合污染均对供试的土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性产生抑制作用。4种酶相比较,Cu、Cr复合污染对过氧化氢酶活性抑制最小,而对土壤硝酸还原酶活性抑制最大。各处理有作物种植的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性抑制率均大于相应的无作物种植处理,而土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的抑制率却小于无作物对照。有作物处理的4种供试酶活性抑制率与对应的无作物处理间均存在显著差异（P〈0.01）。无论是否有作物种植,Cu、Cr复合污染对土壤脲酶、碱性磷酸酶活性抑制率产生不同程度的协同作用,对土壤过氧化氢酶有一定的拮抗作用。无作物种植时,Cu、Cr复合污染对土壤的硝酸还原酶活性抑制率为协同作用,而有作物种植时则为拮抗作用。建议以土壤脲酶和碱性磷酸酶活性来共同表征Cu、Cr复合污染毒害作用的大小。     

兽药磺胺间甲氧嘧啶对土壤呼吸及酶活性的影响

为评价兽药污染对土壤生态环境造成的潜在环境风险,采用室内培养的方法,研究了兽药抗生素磺胺间甲氧嘧啶对黄潮土土壤微生物呼吸及土壤酶活性的影响。结果表明,磺胺间甲氧嘧啶可显著影响土壤呼吸强度,抑制率和激活率分别可达72%和254%,药物对土壤酶活性的影响小于其对土壤呼吸强度的影响。在添加磺胺间甲氧嘧啶的前11 d,其对脲酶活性的影响主要以抑制作用为主;药物对蔗糖酶活性的影响较为明显,最大抑制和激活率可分别达到18%和30%;磺胺间甲氧嘧啶作用于过氧化氢酶和磷酸酶主要表现为激活效应,最大激活率分别为17%和25%。在试验浓度范围内,土壤微生物呼吸及酶活性的抑制率或激活率呈现一定的波动性。     

土霉素及镉污染对土壤呼吸及酶活性的影响

随着饲料工业以及畜禽养殖业的规模化发展,抗生素和重金属在土壤环境中同时存在的几率不断增大。为了分析抗生素和重金属对土壤微生物生态系统的影响,以土霉素(OTC)与镉(Cd)为污染物,采用室内培养法,研究了土霉素(OTC)与镉(Cd)单一处理及复合污染对土壤呼吸和酶活性的影响。结果表明,10mg/kg重金属镉单独污染对土壤微生物呼吸表现为先抑制后激活作用,且显著抑制了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,对3种酶活性平均抑制率从大到小依次为:蔗糖酶磷酸酶脲酶;1mg/kg土霉素显著激活土壤微生物呼吸,50和200mg/kg土霉素对土壤微生物呼吸的影响呈现出先抑制后激活的规律。各处理浓度下的土霉素对蔗糖酶和脲酶活性均主要表现为抑制作用,对磷酸酶活性的影响呈现出一定的波动性;当土霉素的浓度为1和200mg/kg时,其与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响主要为拮抗作用,但当土霉素的浓度为50mg/kg时,与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响则主要为协同作用。微生物呼吸对土霉素与镉胁迫更为敏感,最高抑制率和激活率分别可达98.98%和300.82%,土壤酶活性受土霉素和镉污染的影响要弱于它们对土壤微生物呼吸的影响。     

针式滤器固相微萃取-酶抑制-数字图像比色法测定毒死蜱残留

为解决食品中毒死蜱残留检测过程中步骤繁琐,灵敏度低的问题,采用高富集因子的针式滤器固相微萃取结合高灵敏度的酶抑制-数字图像比色法对毒死蜱进行快速检测。该研究以石墨烯纳米片作为固相吸附剂装入针式滤器,随后通过注射器重复抽打针式滤器的方法实现样品中毒死蜱的富集。酪氨酸酶能够将邻氨基苯酚和氯化铁体系氧化为黄色,毒死蜱会抑制酪氨酸酶的活性,从而会间接影响邻氨基苯酚和氯化铁体系的显色,通过数字图像比色法实现毒死蜱的定量分析。结果表明：毒死蜱在0.005～0.1 mg/L范围内线性良好,R²>0.99。在矿泉水、茶水和果汁中的测定下限为0.005 mg/L。样品加标后的萃取率为86.6%～92.5%,相对标准偏差为3.2%～6.9%。该方法有助于开发农药的快速前处理和检测技术。     

南瓜籽粕酶法制备血管紧张素转化酶抑制肽工艺优化

用中性蛋白酶水解南瓜籽粕,制备血管紧张素转换酶（angiotensin-converting enzyme,ACE）抑制肽,是南瓜籽粕蛋白深度开发的途径之一。为了探寻南瓜籽粕酶法制备ACE抑制肽的最佳工艺,该文以ACE抑制率为响应值,用响应面分析法研究酶浓度、底物质量浓度和水解时间等因素对酶解产物的ACE抑制活性的影响,优化制备工艺。结果表明,各因素对制备ACE抑制肽的活性具有极显著影响（P<0.001）。获得中性蛋白酶水解南瓜籽粕制备ACE抑制肽的最佳工艺条件为：酶体积分数为4.8%、底物质量浓度为4.0g/100 mL、水解时间为320 min。在此条件下,南瓜籽粕蛋白酶解产物对ACE的理论抑制率最高可达80.0％,验证值为80.56％±0.23%,预测模型可靠性高,可应用于南瓜籽粕ACE抑制肽的酶法制备。通过优化,提高了南瓜籽粕ACE抑制肽的活性。     

Aluminum toxicity in plant cells: Mechanisms of cell death and inhibition of cell elongation

Aluminum (Al) ions are a major constraint for crop productivity in acidic soils. The root apex is the most sensitive plant part to Al, which inhibits root elongation and causes cell death. To elucidate the mechanisms of these toxic events, Al responses have been investigated in cultured cell lines of tobacco (Nicotiana tabacum), SL and BY-2. These cells at the logarithmic growth phase serve as a model system of meristematic cells at the root apex. Our research group has revealed three types of cell death mechanisms triggered by Al: (i) Enhancement of iron (Fe)-mediated lipid peroxidation leading to a loss of plasma membrane integrity (plasma membrane pathway); (ii) dysfunction of mitochondria accompanied by ROS production (mitochondria pathway); and (iii) upregulation of NtVPE1 encoding a vacuolar processing enzyme (VPE), which leads to vacuolar collapse and the loss of plasma membrane integrity (vacuole pathway). Mechanisms (ii) and (iii) have been confirmed in root systems of pea and tobacco seedlings, respectively. The inhibition of elongation (expansion) in SL cells was detected as a decrease in water content, together with decreased osmolality and soluble sugar content, which was partly due to the inhibition of sucrose uptake by Al. The inhibition of root elongation by Al due to the inhibition of the sucrose transporter (SUT) NtSUT1 localized at the plasma membrane was confirmed in tobacco seedlings, in which overexpression of NtSUT1 mitigated both the inhibition of elongation and cell death at the root apex under Al stress.     

黄土高原半干旱地区土地利用变化对土壤养分、酶活性的影响研究

对黄土高原半干旱地区土地利用变化进行了土壤养分、酶活性及相关性研究。结果表明，过氧化氢酶活性可表征人工草地苜蓿地的速效磷、速效钾，撂荒地的有机质、全氮和碱解氮的正向转化状况，及沙棘林土壤速效磷负向转化进程，但不能用过氧化氢酶活性表征精细耕作的土壤肥力状况。多酚氧化酶活性可表征农田土壤有机质、全氮正向转化进程及菜园土和果园土有机质、全氮负向转化进程，不能表征自然土壤腐殖质转化状况。转化酶活性可表征农田、菜园土、果园、苜蓿地和撂荒地的碱解氮正向转化进程以及沙棘林碱解氮的负向转化进程，可全面表征撂荒地的速效磷负向转化进程及其它养分的正向转化进程。脲酶活性可表征果园地、菜园土的全氮、碱解氮和有机质的肥力水平。磷酸酶活性可表征果园土、农田和撂荒地的速效磷正向转化状况，不能表征其它土地利用类型的磷素转化状况。     

外源硒（Se(4＋)和Se(6＋））污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒（Se4＋、Se6＋）对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据。结果表明：低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶。外源Se4＋及Se6＋浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关（P〈0.01）,且同浓度两个价态硒差异显著（P〈0.05）,说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度。土壤酶的ED5（0生态剂量）均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小,Se6＋的ED50小于Se4＋,生态毒性大于Se4＋。     

不同沙生植被土壤酶活性分异特征研究

以毛乌素沙地南缘陕西省榆林沙生植物园9种主要沙生植被为研究对象,选取沙裸地为对照,分析了土壤养分和土壤酶活性的分异特征,并在此基础上提出土壤酶综合评价指数(SEI),进一步分析其变化过程。结果表明,沙裸地种植植被后土壤养分得到显著改善,土壤酶变化明显,表现为蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性总体呈升高趋势,多酚氧化酶有所降低;不同植被类型对不同酶活性的改善作用表现出较强的异质性;相关性分析表明土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性之间具有较强的相关性,并和有机质、全氮和碱解氮相关性较高;SEI在沙裸地种植植被后显著增加,增幅从大到小依次为刺槐林和樟子松、花棒、油松、臭柏、白柠条、小叶杨、沙蒿,踏郎和沙裸地没有显著差异。综合以上结果说明从酶学角度分析认为在毛乌素沙区治沙过程中优先选取刺槐、樟子松、花棒、油松和臭柏等物种。