对有机磷农药敏感的海鱼脑AChE筛选研究

以10种海洋鱼类:鲅鱼、黄花鱼、鲈鱼、黄鱼、美国红鱼、真鲷、黑鲷、面包鱼、黑头鱼和鳗鲡为实验材料,采用半抑制浓度(IC₅₀)和双分子速率常数(K_i)为指标,通过体外抑制作用比较了这10种海鱼脑AChE对马拉硫磷和甲基对硫磷的敏感性,并分析了海鱼脑AChE作为监测海水中有机磷农药指示酶的可行性,由此筛选出适于制备海水有机磷农药酶传感器的指示酶.实验表明:10种海鱼脑AChE的基础活性在4.62～35.65μmol/(min·g)之间,面包鱼的酶活性最高,黄花鱼的酶活性最低.对马拉硫磷,由IC₅₀所得到的AChE敏感性为:鲅鱼、黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷>黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼、黄花鱼>面包鱼;由Ki所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼、黄花鱼>面包鱼.对甲基对硫磷,由IC50所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>鲈鱼>黄鱼、黄花鱼、真鲷、黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼>面包鱼;由Ki所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>鲈鱼、黄鱼、黄花鱼、黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>真鲷>美国红鱼>面包鱼.鲅鱼脑AChE对2种有机磷农药都较为敏感.影响鱼脑AChE对有机磷农药敏感性的主要因素为生物来源、农药种类和抑制方式,而与酶的基础活性无关.海鱼脑AChE活力抑制作用与水体中的有机磷农药具有良好的剂量-效应关系,在1～50mg/L浓度范围内,两者间呈现较好的线性相关性(r²≥0.93).根据AChE的敏感性及其对有机磷农药的线性响应程度,鲅鱼脑AChE适于作为监测马拉硫磷和甲基对硫磷酶传感器的指示酶.     

家蝇AChE检测毒死蜱残留的最佳条件研究

以纯化的家蝇(Museadomestica)乙酰胆碱酯酶(AChE)为试验材料,研究了缓冲液pH值、底物(ATCh)浓度、温度三个因素对酶活性的影响。结果表明:在pH值为8.5￣9.0,温度为30℃,底物浓度为2.5mmol/L的条件下,该酶具有最大活性。在此基础上,测定了不同pH值的缓冲反应体系和不同抑制时间条件下毒死蜱(Chiorpyifos)对AChE活性的抑制,发现pH值为8.0时AChE对毒死蜱最为敏感,而且对毒死蜱具有良好的线性响应关系(R2=0.9973),半抑制浓度仅为39.1μg/(L抑制时间为20min),检测下限为4.4μg/L。随着抑制时间的延长,毒死蜱对AChE的抑制程度逐渐增强,检测限可进一步降低。可见家蝇AChE是指示环境中毒死蜱污染程度的良好材料。     

5种海鱼脑AChE对2种有机磷农药的敏感性比较

以鲈鱼、黄鱼、美国红鱼、真鲷和黑鲷为实验材料,采用半抑制浓度(IC_(50))和双分子速率常数(K_i)为指标,通过体外抑制作用比较了5种海鱼脑乙酰胆碱酯酶[AChE(EC 3.1.1.7)]对马拉硫磷和甲基对硫磷的敏感性。结果表明:(1)5种海鱼脑AChE基础活性为10.18～22.64[μmol/(min·g)],黄鱼的酶活性最高,鲈鱼的酶活性最低。(2)对马拉硫磷,由IC_(50)所得到的AChE敏感性为:黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷>美国红鱼;由K_i所得到的AChE敏感性为:鲈鱼、黄鱼、真鲷>黑鲷>美国红鱼。对甲基对硫磷,由IC_(50)所得到的AChE敏感性为:鲈鱼>黄鱼、真鲷、黑鲷>美国红鱼;由K_i所得到的AChE敏感性为:鲈鱼、黄鱼、黑鲷>真鲷>美国红鱼。鲈鱼和黄鱼对2种有机磷农药都较为敏感。(3)鱼脑AChE活力抑制作用与水体中的有机磷农药具有良好的剂量—效应关系。在1～100mg/L浓度范围内,两者间呈现较好的线性相关性,其相关系数基本上都在0.98以上。根据AChE的敏感性及其对有机磷农药的线性响应程度,黄鱼和鲈鱼脑AChE分别适于作为监测马拉硫磷和甲基对硫磷的指示酶。     

有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用及QSAR研究

以碘化硫代乙酰胆碱为底物,二硫代二硝基苯甲酸为显色剂,采用分光光度法测定了21种有机磷农药对乙酰胆碱酯酶(AChE)的半抑制浓度(IC₅₀).运用多元线性回归分析以及参数间的自相关分析建立有机磷农药对AChE抑制作用的QSAR模型.模型分析表明,有机磷农药对AChE的抑制作用主要受特定方向上的原子极化率及原子的电拓扑状态的影响,是多因素综合作用的结果.模型可解释高达78%的数据变异和显著的预测能力(q²=0.653),表明有机磷农药对AChE的抑制作用可借助结构活性关系模型进行预测与评价.     

淡水鱼脑AChE的动力学特性及抗抑制性

用PEG2000双水相萃取、DEAE-Sephadex A-50和SephadexG-200方法分离提纯麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、金鱼(Carassius auratus)和虹鳟鱼(Salmo gairdneri)脑乙酰胆碱酯酶(AChE),比较这3种淡水鱼脑AChE纯酶液与粗酶液的动力学特性、抗抑制性及其种类之间的差异.结果表明,这3种鱼脑AChE的性质在种类间的差异要远远小于其在粗酶状态时酶活性的差异,由此得出AChE性质在种类间的差异并非影响这3种淡水鱼脑AChE活性差异的主要因素;由AChE抗抑制试验结果可知,这3种鱼脑AChE粗酶液对经溴水氧化后的马拉硫磷和三唑硫磷的敏感性及种间的差异都远大于纯酶液.     

蔬菜中有机磷农药残留的生物传感器法检测

将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定在醋酸纤维膜上,将该膜组装在一支pH玻璃电极敏感膜表面,制成用于测定有机磷农药的电位型生物传感器,优化其制备方法。当溶液中存在有机磷农药,酶的活性受到抑制,酶活性的降低引起pH玻璃电极电位的改变,其改变程度与溶液中农药的浓度大小有关。用本文方法测定了蔬菜中的对硫磷、辛硫磷、氧乐果、敌敌畏,结果满意。     

三唑磷对中华乌塘鳢乙酰胆碱酯酶毒性效应及在环境评价中的应用研究

通过三唑磷对中华乌塘鳢(Bostrichthys sinensis)乙酰胆碱酯酶(AChE)的毒性效应研究,以探讨利用该研究结果准确评价有机磷农药渔业事故中有机磷农药浓度的可行性.结果如下:(1)24和48 h暴露条件下各浓度组酶活抑制率与浓度的线性关系,在较低浓度范围内(1～15 μg/L),浓度与酶活抑制率存在良好的线性关系,24和48 h条件下的相关系数(r2值)分别为0.96和0.97.(2)在冷冻(-20℃)保存条件下,0、12、24、36和48 h时的酶活之间无明显差异(P<0.05),说明在48 h内,在冷冻条件下保存的试验鱼的AChE酶活将保持不变.(3)采用10μg/L浓度组暴露24 h后的致死鱼与活体鱼的AChE活性比较表明,活体与致死个体之间的AChE活性之间无显著差异(p<0.05).     

丁酰胆碱脂酶电势型生物传感器测定敌敌畏农药残留的抑制性研究

敌敌畏农药是一种广泛使用的中等毒性的有机磷农药,采用传统方法测定难以满足现场测定的需要。试验以戊二醛为交联剂制备了一种基于丁酰胆碱脂酶的ISFET(离子敏场效应管)生物传感器,并将其应用于敌敌畏的测定,考察了不同pH值、底物浓度、抑制时间等对传感器响应(电压)值的影响,得到了最佳测定条件。     

丁酰胆碱脂酶电势型生物传感器测定敌敌畏农药残留的抑制性研究

敌敌畏农药是一种广泛使用的中等毒性的有机磷农药，采用传统方法测定难以满足现场测定的需要。试验以戊二醛为交联剂制备了一种基于丁酰胆碱脂酶的ISFET（离子敏场效应管）生物传感器，并将其应用于敌敌畏的测定，考察了不同pH值、底物浓度、抑制时间等对传感器响应（电压）值的影响，得到了最佳测定条件。     

敌百虫对鲤鱼组织乙酰胆碱酯酶和腺三磷酶活力的影响

在系列浓度的敌百虫农药暴露中,鲤鱼脑乙酰胆碱酯酶(Acetyl-cholinesterase,AChE)和鳃?肾腺三磷酶(Adenosinetriphosphatase,ATPase)的敏感性依次为脑AChE>肾ATPase>鳃ATPase?引起死亡的脑AChE抑制率在急性暴露中可大于95%,而鳃?肾ATPase抑制率达50%~60%时,鱼通常难以存活?实验结果表明,AChE抑制并非是有机磷农药中毒中引起死亡的唯一原因,非胆碱能毒性作用也具有重要的作用?      

热污染对金鲫鱼组织内四种酶活性的影响

在实验室模拟条件下,研究了热污染对金鲫鱼(Carasslusauratus)肝脏、肾脏与血清中的谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)和过氧化氢酶(CAT)活性及脑中乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响.结果表明,金鲫鱼肝脏和血清中的GOT、肝脏和肾脏中的CAT以及脑中的AChE活性均可以用作其组织细胞因热污染受胁迫及损伤的生物标志物,金鲫鱼可作为热污染环境下的指示生物.同时分析热污染时各种酶活性的变化表明,酶活性的改变是鱼体对环境增温产生的一种应激机制,用以减小危害;若超过其耐受范围,这一机制则被破坏,而使机体受损.     

检测水中有机磷农药的酶传感器

采用丝网印刷技术制作厚膜型电极,通过交联法将乙酰胆碱酯酶固定在电极上,开发快速检测水中有机磷农药的酶传感器.采用循环伏安法对电极所做的检测结果表明电极彼此间的差异在10%以内,具有较好的一致性.通过在交联剂、酶和底物等方面优化传感器的工作参数,确定了戊二醛、酶和底物的浓度分别为0.2%、0.5 mg/mL和10 mmol/L时,传感器响应最好.在交联固定酶的情况下,根据酶活受到有机磷抑制的原理,采用时间-电流法对特丁硫磷和对硫磷进行了检测.结果表明:这2种有机磷的检测限都可以达到1 ng/mL,线性区间1～10 000ng/mL.在物理吸附固定酶的情况下,采用循环伏安法对特丁硫磷进行了检测.结果表明:采用循环伏安法检测的灵敏度比采用时间-电流法的灵敏度要高.     

一株耐盐原油降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

通过对一株新分离到的耐盐原油降解菌进行形态学观察和生理生化鉴定,确定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp).并对其生长特性和降解特性做了初步研究,确定了该菌株降解原油的最适条件为:原油的质量浓度为0.5 g/L、NaCl的质量浓度为30 g/L、pH值为8、温度30℃、摇床转速140 r/min、接种量为3%.在最适条件下,经过5 d的培养,原油的降解率为68%.实验结果表明该菌株治理海洋石油污染的应用前景较大.     

久效磷对秀丽隐杆线虫运动、学习和觅食行为的影响

久效磷(MCP)是一种广谱类内吸附性有机磷农药和潜在的神经毒剂,能够对非靶生物产生神经毒性作用,而行为毒性是神经毒性的主要表现形式. 以运动、学习与觅食行为、乙酰胆碱酯酶活性为指标,研究了久效磷对非靶生物——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,下称线虫)行为的影响. 结果显示:经0.5、5.0和50.0 mg/L久效磷暴露后,各暴露组线虫头部摆动和身体弯曲频率均极显著降低,0.5 mg/L暴露组线虫向前摆动频率显著减少,5.0和50.0 mg/L暴露组线虫向前摆动频率极显著减少;5.0和50.0 mg/L暴露组线虫在NaCl存在和缺少食物条件下,对NaCl的趋向性极显著升高;与对照组相比,50.0 mg/L暴露组线虫菌落接触率在2、4、6、8 h时均显著降低,在24 h时极显著降低;各暴露组线虫的乙酰胆碱酯酶活性均受到极显著抑制. 表明久效磷能够导致线虫运动、学习与觅食行为的严重缺陷,乙酰胆碱酯酶活性抑制与久效磷对线虫运动行为的影响呈正相关,与其学习行为的影响呈负相关.      

几种淡水鱼脑乙酰胆碱酯酶的动力学特性

以溴化硫代乙酰胆碱作为底物,测定了底物浓度、温度和pH值对麦穗鱼（_{Pseudorasbora parva}）、草金鱼（_{Carasiusauratus}）、尼罗罗非鱼（_{Tilapia nilotica}）、食蚊鱼（_{Gambusiaaffinis}）和虹鳟（_{Salmogairdneri}）等5种淡水鱼脑乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的影响,并用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对脑AChE进行了分离。研究结果表明,除麦穗鱼和草金鱼外,其余各种鱼的脑AChE均有质的差异。因此,不宜通过AChE对一种抑制剂的敏感顺序,来推测对另一种抑制剂的敏感顺序。除AChE之外,鱼脑中还发现有其它类型的酯酶存在。它们在鱼脑中的生理学意义,特别是在决定抗性中所起的作用,还需做进一步研究。     

菲降解菌的特性及其降解酶纯化研究

研究考察了一株伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.AFF)的基本特性,并对降解过程中的邻苯二酚2,3-双加氧酶进行了初步分离纯化。菌株AFF对链霉素和四环素具有抗性;当培养基中NaCl的浓度>1.5%时,菌株的生长降解能力受到抑制。菌株AFF生长与降解菲的最佳条件:温度30℃,pH=7.0,摇床转速为150r/min,接种量10%。菌株AFF的细胞粗提物具有邻苯二酚2,3-双加氧酶活性,用阴离子层析交换柱对其进行纯化,对收集到的具有酶活的组分进行SDS-PAGE分析,结果表明目的蛋白分子量在31kDa和43kDa之间。经过一步纯化后,比酶活提高33%,蛋白的回收率为27.6%。     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯酶促降解性的研究

从处理石化厂废水的活性污泥中分离出一株邻苯二甲酸酯降解菌FS1（Pseudomonas fluorescens FS1),测定了P.fluorescens FS1的邻苯二甲酸酯降解酸对邻苯二甲酸二（2－乙基已基）酯（DEHP）的降解特性。P.fluorescens FS1细胞中的颗粒部分、溶液部分对DEHP都具有降解作用，初步认为P.fluorescens FS1降解酶属胸内酶。P.fluorescens FS1降解酶对DEHP的最适酸度为pH6.5-8.0，温度为25－35℃，米氏常数Km为190.48nmol/mL。在好氧条件下，DEHP与P.fluorescens FS1降解酯酶作用，形成邻苯二甲酸单酯和邻苯二甲酸后，可进一步降解成苯甲酸、对羟基苯甲酸，最终转化为CO2与H2O。     

A screen-printed, amperometric biosensor for the determination of organophosphorus pesticides in water samples

An amperometric biosensor based on screen-printed electrodes (SPEs) was developed for the determination of organophosphorus pesticides in water samples. The extent of acetylcholinesterase (AChE) deactivation was determined and quantified for pesticide concentrations in water samples. An enzyme immobilization adsorption procedure and polyacrylamide gel matrix polymerization were used for fabrication of the biosensor, with minimal losses in enzyme activity. The optimal conditions for enzyme catalytic reaction on the SPEs surfaces were acetylthiocholine chloride (ATChCl) concentration of 5 mmol/L, pH 7 and reaction time of 4 min. The detection limits for three organophosphorus pesticides (dichlorvos, monocrotophs and parathion) were in the range of 4 to 7 g/L when an AChE amount of 0.1 U was used for immobilization.