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摘要:本论文以绿豆作为植物酯酶提取原料,研究了绿豆酯酶的提取、分离和纯化条件以及绿豆酯酶的酶学性质,优化了绿豆酯酶催化乙酸-1-萘酯水解显色反应条件,并建立了基于绿豆酯酶的有机磷农药残留量快速检测方法。本研究的主要研究成果如下:(1)绿豆酯酶提取条件优化:绿豆种子发芽48h后,去皮,低温粉碎,添加0.2mol/L pH7.1的磷酸缓冲液,料液比1:5(w/v),30℃恒温水浴振荡提取4h,经纱布过滤后,8000rpm离心5min,收集上清液,即得绿豆酯酶粗酶液。(2)绿豆酯酶的分离纯化:粗酶液经60%硫酸铵盐析,透析袋透析,超滤浓缩后经Sephadex G-100凝胶过滤层析,收集酶活性峰,即得绿豆酯酶纯酶制品。绿豆酯酶经过各步分离纯化后酶活性为0.964U/mL,比活力为4.10U/mg,比活力相对于绿豆酯酶粗酶液提高了3.90倍,酶的回收率为13.5%。纯化后的绿豆酯酶经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,绿豆酯酶活性组分分子量大约在30kD-60kD之间。(3)绿豆酯酶的酶学特性初步研究:绿豆酯酶酶促反应最适宜温度为40℃,最适反应pH为6.7,磷酸缓冲液浓度以0.15mol/L为宜。绿豆酯酶40℃以下具有较好的热稳定性,70℃时基本失活。低温冷冻环境有利于绿豆酯酶活性的保持,﹣18℃条件下保存4周、8周和12周之后的酶冻干粉相对酶活性分别为82.7%、75%和69%。(4)绿豆酯酶水解乙酸-1-萘酯显色反应体系条件优化:pH为6.7的0.15mol/L磷酸缓冲液反应体系中,反应温度为40℃时研究绿豆酯酶液添加量、固蓝B盐显色剂添加量以及显色时间对于显色反应体系的影响,确定反应体系中0.057U/mL的绿豆酯酶适宜添加量为1.0mL,0.25mg/mL固蓝B显色剂适宜添加量1.0mL,最佳显色时间为10min。(5)基于绿豆酯酶抑制法的有机磷农药残留快速检测体系的建立:快速检测方法体系组成和具体操作过程为:10mL带塞试管中加入0.15mol/L pH为6.7的磷酸缓冲液2.0mL,0.057U/mL的绿豆酯酶液1.0mL,再加入1.0mL待测样品,40℃恒温水浴箱中分别水浴3min,加入1mg/mL乙酸-1-萘酯1.0mL和0.25mg/mL固蓝B盐溶液1.0mL混匀显色10min,加入5mol/L醋酸2.0mL终止反应,蒸馏水定容至10.0mL后520nm波长处测定吸光度。酶活性测定以蒸馏水替代检测样品按上述条件进行测定。(6)利用建立的绿豆酯酶抑制法快速检测体系对6种有机磷农药进行了检测:检测结果表明绿豆酯酶对于敌百虫的敏感性最高,但对于辛硫磷的敏感性相对较差。绿豆酯酶对于6种有机磷农药的最低检出限均低于国家标准规定的最大残留限量值。采用超声波法对添加有机磷农药的白菜快速提取10min,经检测检测6种有机磷农药加标回收率在80-95%之间,检测效果良好。本文的主要创新点:(1)以绿豆作为植物酯酶提取原料,提取分离获得了可以应用于有机磷农药残留检测的绿豆酯酶;(2)在绿豆酯酶酶学特性研究及反应条件优化研究的基础上,建立了以绿豆酯酶作为检测酶源的有机磷农药残留快速检测方法。