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.     

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。     

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。     

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.     

乙酰胆碱酯酶和发光菌检测有机磷农药毒性研究

有机磷农药(organophosphoms pesticides,OPs)污染形势严峻.研究采用乙酰胆碱酯酶(acety|cholinestersse,AChE)和T<,3>发光菌2种生物检测法,在急性毒性实验基础上,研究了几种有机磷农药的联合毒性,为今后OPs检测标准的制定提供参考.实验结果表明,在最佳反应条件下,A...     

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.     

基于固定化AChE的流动注射型酶传感器研究

以固定化鲅鱼脑组织乙酰胆碱酯酶[acetylcholinesterase,AChE(EC 3.1.1.7)]为识别元件,以pH电极为换能器,构建流动注射型AChE酶传感器.该传感器在以磷酸盐缓冲液为载液的条件下具有良好的重现性(RSD=1.427%,n=10)和敏感性,可实现对有机磷化合物的在线监测;对甲基对硫磷具有线性响应的浓度范围为4.29×10-10^-4.29×10^-8mol·L^-1,最低检测限为1.3×10^-     

十种有机磷农药对扁藻的毒性

报告了十种有机磷农药对扁藻生长的半数抑制浓度ＥＣ５０值，依其毒性大小分：辛硫磷为剧毒；甲基异柳磷、对硫磷、甲基对硫磷为高毒；敌敌畏、氯化乐果、甲胺磷（江苏）、果保灵、甲胺磷（山东）为中等毒性；久效磷、杀灭毙为低毒，并初步探讨了有机磷农药结构和对微藻毒性大小的关系。     

用于有机磷农药残留检测酯酶的筛选

利用农药对酯酶活力的抑制反应,测定了不同浓度的敌敌畏对游离的不同动物肝脏酯酶的酶活性。实验采用从动物肝脏中提取的粗酶液在水解后与显色剂固兰B盐作用,用分光光度计测定其在595nm处的吸光度。结果表明,猪肝中α-乙酸萘酯酶(α-NA Esterase)的活力较高,且对较低浓度的敌敌畏也有较好的灵敏度。鸡肝和鸭肝α-乙酸萘酯酶对敌敌畏浓度变化不是很明显。     

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.     

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。     

粤桂琼区域水源地有机磷农药的生态风险评价

利用气相色谱-质谱检测粤桂琼(广东、广西、海南三省区)区域水源地9个采样点水样中的有机磷农药浓度,构建了淡水生物对有机磷农药的物种敏感性分布,并计算出各类水生生物的HC₅(hazardous concentration for 5% the species)值;采用基于浓度加和模型的混合物风险商值法和商值概率分布法,评价了粤桂琼区域水源地中敌敌畏、内吸磷、阿特拉津、甲基对硫磷、乐果、马拉硫磷和对硫磷7种有机磷农药的的生态风险,同时利用聚类分析法对9个采样点进行了生态风险评价. 结果表明:粤桂琼区域水源地7种有机磷农药的总质量浓度在nd~1 260.95 ng/L之间,平均值为184.68 ng/L,主要以马拉硫磷、甲基对硫磷、对硫磷和乐果为主. 东莞东江南支流、玉林苏烟水库和柳州柳江水源地的生态风险级别相对较高. 敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷的HC₅值均低于0.1 μg/L,这3种物质对生态系统毒性效应较大. 根据风险商结果排序可知,粤桂琼区域水源地预防的重点为甲基对硫磷、对硫磷和马拉硫磷对水生生物的危害,其中甲基对硫磷是对混合风险商贡献最高的污染物,其危害指数达21.313;在95%的置信区间内,甲基对硫磷、对硫磷和马拉硫磷的生态风险较大,风险商超过1的概率为5%,应作为最优先控制的污染物.      

长春市郊区蔬菜有机磷农药残留与健康风险评价

为了明晰长春市郊区蔬菜有机磷农药残留现况,原位采集7种214个蔬菜样品,采用气相色谱法(GC-FPD)对11种有机磷农药进行分析测定,并采用目标危险系数(THQ)法等对其风险进行了预测研究.结果表明,样品可食用部分有机磷农药含量超过与低于最大残留限量(MRL)的比率分别为23.4%和68.7%,仅7.9%样品未检出有机磷农药.有机磷农药检出率顺序依次为:二嗪农(82.2%)甲拌磷(45.8%)乐果(29.4%)甲基对硫磷(27.6%)氧化乐果(23.8%)敌敌畏(22.9%)杀螟硫磷(21%)倍硫磷(18.7%)对硫磷(18.2%)甲胺磷(17.3%)马拉硫磷(12.1%).叶菜类蔬菜有机磷超标率高于根茎类和茄果类蔬菜.不同种类蔬菜有机磷农药超标率顺序依次为:葱(82.5%)萝卜(37.5%)辣椒(17.2%)白菜(14.3%)黄瓜(3.2%)茄子(2.9%)西红柿(0%).49.5%蔬菜中检测到1种以上有机磷农药.目标平均危险系数(ave THQ)均小于1,ave HI为0.462.因此,从蔬菜有机磷农药平均含量看,目前蔬菜中的有机磷农药不会对市民造成明显的健康风险.     

简易、快速检测有机磷农药的酶片和生色基质片

研制出简易、快速检测有机磷农药的酶片和生色基质片。用胆碱酯酶抑制试验检测水中的有机磷农药,检测灵敏度在０．０１—１０ｍｇ／Ｌ范围,适宜温度在２５—３５℃之间,分析周期约为１５—２０ｍｉｎ。甲胺磷和水胺硫磷等硫代磷酸酯类农药经溴水活化后检测灵敏度也达上述水平。实际水样检测表明,检样中农药含量在检测灵敏度范围内时,阳性结果相当明显,溶液吸光度比值Ａ对照／Ａ检样＞２。由于检测时无需配制试剂和使用仪器,本法特别适宜于现场检测。     

江汉平原典型土壤环境中有机磷农药的分布特征及影响因素

为了研究江汉平原土壤中有机磷农药（OPPs）的分布特征,项目组于2015年9月在地下水监测场所在区域,采集了78个剖面土和7个表层土土样,通过气相色谱-氮磷检测器（GC-NPD）分析OPPs的含量,研究江汉平原土壤中OPPs的分布特征.结果表明,研究区土壤普遍存在OPPs,其中地表土中OPPs的含量范围为89.80~193.85 ng·g^-1,平均值为140.05 ng·g^-1;剖面土中OPPs的整体含量范围为19.81~138.28 ng·g^-1,平均值为40.99 ng·g^-1.地表土和剖面土中OPPs主要检出成分均为甲胺磷、氧化乐果、二嗪农和喹硫磷等,并且根据美国土壤农药残留限量标准,研究区土壤中10种OPPs的残留量已对农产品的安全构成威胁.研究区剖面土中∑OPPs分布为：水平方向,沿河农田剖面土 > 沿河非农田剖面土 > 中部农田剖面土,即：GS1-1 > GS4 > GS2 > GS3;垂直方向,大部分剖面土随着深度的增加整体上呈先减小后增大的趋势;研究区土壤中OPPs的分布受多种因素的影响：农业生产过程中施用OPPs的量、土壤对OPPs的吸附、解吸附作用、地下水的垂直运动、研究区的地形环境、土壤有机质的含量等.