产有机磷农药降解酶菌株的筛选及酶学性质研究

论文摘要

本论文以受农药污染的土壤为实验材料，以敌敌畏为唯一碳源，经过富集培养、驯化、分离和纯化，筛选出七株产胞内有机磷农药降解酶的菌株，其中编号为OPD7的菌株的酶活力最高。对OPD7菌株的发酵产酶条件进行研究，得到的最佳培养基配方为：1.5％葡萄糖，1％蛋白胨，0.2％MgSO4·7H2O，0.5％KH2PO4，0.5％Na2HPO4，pH 7.0；最佳产酶条件为：接种量1％，培养温度37℃，摇床转速180rpm，摇瓶装液量100mL（250mL三角瓶）。在此优化条件下培养24h，该菌产生的有机磷农药降解酶酶活力为238U／ml，是未优化前的1.2倍。对OPD7菌株所产的有机磷农药降解酶的酶学性质进行了研究，结果表明：该酶的酶促反应的最适温度为42℃，最适pH值为7.0，pH稳定范围为6-8，在低于47℃时稳定；Mg2+、Ba2+、Mn2+对该酶有激活作用，Zn2+、Cu2+则有较强的抑制作用，对有机磷农药降解酶的专一性研究表明，OPD7菌株所产的酶不仅能降解敌敌畏，还能降解乐果、氧化乐果、乙酰甲胺磷、甲胺磷。蔬菜、瓜果类食品，由于虫害多，经常超量施药，造成农药残留超标现象严重，用本研究所获得的有机磷农药降解酶来作用于受有机磷农药污染的蔬菜，只需20分钟即可分解蔬菜表面98％以上的有机磷农药残留。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 有机磷农药概述
• 1.1.1 有机磷农药的性质
• 1.1.2 有机磷农药的发展概况
• 1.1.3 有机磷农药在农业生产中的作用
• 1.1.4 有机磷农药的毒理机制
• 1.1.5 有机磷农药对环境的影响
• 1.2 微生物治理法处理受有机磷农药污染的环境
• 1.3 微生物治理法研究进展
• 1.3.1 能降解有机磷农药的微生物种类
• 1.3.2 有机磷农药降解酶研究历史及现状
• 1.3.3 降解有机磷农药的基因工程菌的构建
• 1.4 有机磷降解菌及降解酶的应用
• 1.4.1 菌制剂的应用
• 1.4.2 降解酶的应用
• 1.5 酶抑制法用于有机磷农药降解菌的筛选
• 1.6 研究的目的和意义
• 第二章 有机磷农药降解酶产生菌的筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 主要仪器
• 2.1.2 主要材料
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 标准曲线的绘制
• 2.2.2 菌株的筛选
• 2.2.3 各菌株有机磷农药降解酶活力的测定
• 2.2.4 菌株OPD7的生长曲线
• 2.2.5 菌株OPD7的初步鉴定
• 2.3 小结和讨论
• 第三章 有机磷农药降解酶产生菌的产酶条件研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同碳源成分及浓度对产酶活性的影响
• 3.2.2 不同氮源成分及浓度对产酶的影响
• 3.2.3 培养基初始pH对产酶的影响
• 3.2.4 培养基成分及浓度的确定
• 3.2.5 培养温度对产酶的影响
• 3.2.6 摇瓶装液量对产酶的影响
• 3.2.7 摇床转速对产酶的影响
• 3.2.8 培养时间对产酶的影响
• 3.2.9 接种量对产酶的影响
• 3.3 小结
• 第四章 有机磷农药降解酶酶学性质的初步研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 菌株
• 4.1.2 主要试剂
• 4.1.3 粗酶液的制备及酶活测定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 温度对酶活力的影响
• 4.2.2 pH对酶活力的影响
• 4.2.3 金属离子对酶活力的影响
• 4.2.4 降解酶的专一性的研究
• 4.2.5 粗酶液在蔬菜上的应用研究
• 4.3 粗酶液的初步分离纯化
• 4.3.1 硫酸铵分级沉淀
• 4.3.2 离子交换柱层析初步提纯有机磷农药降解酶
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 5.2.1 高产酶菌株的筛选
• 5.2.2 菌株的改造
• 5.2.3 酶的分离、纯化及固定化的研究
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文