蔬菜中有机磷农药残留的分光光度法快速检测3

'中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn第24卷　第6期环　境　化　学Vol.24,No.62005年　　11月ENVIRONMENTALCHEMISTRYNovember20053蔬菜中有机磷农药残留的分光光度法快速检测33何　颖　张　涛　康天放(北京工业大学环境与能源工程学院,北京,100022)摘　要　以鸡脑为酶源提取乙酰胆碱酯酶,利用酶抑制分光光度法检测蔬菜中有机磷农药残留量.用此方法测定了对硫磷、辛硫磷、氧化乐果三种农药,结果满意,回收率分别达到97%,101%和99%.关键词　乙酸胆碱酯酶,有机磷农药,分光光度法.　　有机磷农药是目前广泛使用的一种农药,传统的农药残留检测方法如气相色谱/质谱联用法(GC/MS)和高效液相色谱法(HPLC),尽管能比较准确地检测农药的残留量,但是设备价格昂贵,样品前处理方法繁琐,且需要受过专门训练的技术人员,因而难以在田间地头、蔬菜批发市场和消费[1—3]者中推广使用.鉴于此,基于酶抑制原理的分光光度法成为了一种比较合理的快速检测农药残留的方法.不同种类的酶对该方法的灵敏度影响很大,为提高灵敏度,人们对多种动物来源的胆碱酯酶进行了筛选.目前常用于提取乙酰胆碱酯酶(AChE)的酶源主要有:猪脑、鼠脑、蝇头、电鳗和马血清等.　　本文采用鸡脑作为提取酶源,提取AChE方法简便、用于实际样品的检测,效果满意.1　酶的提取及酶活性的测定-1　　将鸡断首,迅速取出鸡脑,用01001mol·l磷酸盐缓冲溶液(pH712)洗净余血,将鸡脑破碎-1匀浆,加入1ml017%的曲拉通X2100,搅拌均匀之后放入离心管中以2500r·min的转速离心5[4—6]min,离心3次后,取上清液作为酶原液.以上操作均在0—4℃进行.　　将提取的酶原液分别稀释2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍.取稀释后的酶液015ml于6-3-1支洁净试管中,分别加入110×10mol·l的乙酰硫代胆碱(AsCh)溶液110ml,在27℃水浴中温-3-1育10min后,加入210ml110×10mol·l的二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)磷酸盐缓冲溶液,在-1412nm处以01001mol·l磷酸盐缓冲溶液(pH712)作为空白,测量其吸光度,实验重复3次.　　实验结果表明:稀释倍数为2,4,8倍时,水解AsCh的效果较好,放置一个月之后,活力均有所下降.当酶原液被稀释32倍之后,活力迅速下降.因此,本文选用稀释4倍的酶液.　　在6支洁净的试管中分别加入0150ml稀释4倍的乙酰胆碱酯酶(AChE)溶液,其中5支试管中-1-1-1-1-1分别加入10mg·l,110mg·l,0110mg·l,01010mg·l,010010mg·l的有机磷农药0150ml,另一支用磷酸盐缓冲溶液代替农药溶液,以该试管中的溶液作为空白,然后分别加入110×-3-110mol·l的AsCh015ml,27℃水浴中温育10min后,在412nm处测定吸光度,实验重复3次.2　酸度的影响　　溶液的酸度不同,不仅会影响到显色反应的完全程度和稳定性,而且也会影响到酶的活性.溶液pH值在510—710的范围内,溶液颜色随着pH值的增大而逐渐加深,pH值大于8之后,溶液颜色随着pH值的增大而逐渐变浅,直至完全褪去.在pH710—810范围内,溶液显色效果理想.此外,该反应是酶催化作用的显色反应,因此,保持酶的活性至关重要,过强的酸碱性对酶的活性都会起到破坏作用.其次,当pH在710—810范围内,有机磷农药对酶的抑制作用最大,可使含农药与不含农药的溶液之间经过显色反应后的色差更为明显.所以,此方法选择的酸度为pH712.3国家自然科学基金(NO120247002)和北京市教育委员会科技发展计划项目基金(Km200310005008)资助项目.33联系人,Tel:13681372809E2mail:kangtf@bjut1edu1cn转载 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn712环境化学24卷3不同农药对酶的抑制作用在相同反应条件下测定不同种类不同浓度的有机磷农药的吸光度,计算它们对乙酰胆碱酯酶的抑制率,并绘出相应的标准曲线.由图1可以看出,当对硫磷、辛硫磷和氧化乐果三种农药浓度大于-10101mg·l时,对乙酰胆碱酯酶的抑制作用比较明显.同时也表明鸡脑部的AChE对有机磷农药比-3较敏感,因此,本文提出的方法具有比较高的灵敏度.对硫磷、辛硫磷和氧化乐果在110×10—510-1mg·l的浓度范围内,抑制百分率与其浓度的对数值呈线性关系,回归方程分别为:I=20149lgC+83137(对硫磷),I=22157lgC+81166(辛硫磷),I=23103lgC+81143(氧化乐果),其中I代表抑-1制百分率,C代表有机磷农药浓度(mg·l),相关系数分别为01990,01990,01991,检测限分别-4-4-4-1为216×10,617×10,719×10mg·l.图1抑制率与有机磷农药浓度对数的标准曲线Fig11Standardcurvesofinhibitionpercentagevsconcentrationlogarithmoforganophosphoruspesticide4实际样品的测定按照农药的正确使用方法分别配制适宜浓度的对硫磷、辛硫磷、氧化乐果溶液,喷施油白菜,放2置过夜,将菜叶剪成1cm左右的碎片,浸入丙酮溶剂中震荡,过滤,用丙酮定容于10ml的容量瓶[7]-1中.以油白菜为试材测定3种有机磷农药的回收率(表1),标样加入量为010100mg·l,实验重复3次,取平均值.回收率实验结果表明,鸡脑作为AChE的酶源,用分光光度法测定有机磷农药残留具有较好的实用性.表1方法回收率Table1Recoveryofthemethod有机磷农药测得量/mg·l-1-1-1回收率/%标准加入量/mg·l回收量/mg·l对硫磷01019001010001009797辛硫磷010080010100010101101氧化乐果01018001010001009999-1对含对硫磷的样品溶液进行分析,重复3次测得对硫磷在蔬菜中的平均含量为317mg·g,相[8]对标准偏差为014%.按照国家标准方法对同一蔬菜样品中的对硫磷含量进行气相色谱分析,测-1得油白菜中对硫磷的残留量为410mg·g,表明用本文提出的方法与用国家标准方法的分析结果基本一致,结果满意.综上所述,本文使用鸡脑作为酶源提取乙酰胆碱酯酶,利用酶抑制分光光度法检测蔬菜中的有机磷农药残留含量.方法具有简便、快速、灵敏以及适合现场检测的优点,有着良好的应用前景. 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn6期何颖等:蔬菜中有机磷农药残留的分光光度法快速检测713参考文献[1]王林,王晶,张莹等,蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测方法研究.中国食品卫生杂志,2003,15(1)∶39—41[2]袁东星,邓永智,林玉晖,蔬菜中有机磷农药残留的发光菌快速检测,环境化学,1997,16(1)∶78—81[3]杨东鹏,张春荣,董民等,用于检测蔬菜有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的酶抑制分光光度法的研究进展,中国农学通报,2004,20(2)∶37—39[4]陈章发,罗赫荣,魏昌贵等,果蔬中有机磷等化学农药残留的快速检测技术研究.湖南农业科学,2000,(2)∶31—32[5]AhmadSaeed,StefaandeBoeck,IgnaceDebruyneetal.,Hen’sEggYolkCholinesterasePurification,CharacterizationandCompari2sonwithHen’sLiverandBloodPlasmaCholinesterase.BiochimicaBiophysicaActa,1980,614∶389—399[6]HenryIYamamura,DouglasWReichard,TommyLGardneretal.,GuineaPigBrainAcetylcholinesterase:PartialPurificationbyAf2finityChromatography.BiochimicaBiophysicaActa,1973,302∶305—315[7]张莹,扬大进,方从容,农药残留量快速检测方法,中国食品卫生杂志,1998,10(2)∶12—14[8]中国标准出版社第一编辑室,中国农业标准汇编,果蔬卷(上册).北京:中国标准出版社,2002,273—280SPECTROPHOTOMETRYFORRAPIDDETERMINATIONOFORGANOPHOSPHORUSPESTICIDERESIDUESINVEGETABLESHEYingZHANGTaoKANGTian2fang(CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing,100022)ABSTRACTAcetylcholinesterasewasextractedfromchickenbrain,andtheorganophosphoruspesticideresiduesweredeterminatedbyenzymeinhibitionspectrophotometry.Themethodpresentedinthispaperhasbeenappliedinthedeterminationofparathion,phoxim,omethoatewithsatisfactoryresults.Recoveryofparathion,phoxim,omethoatewerefoundtobe97%,101%,99%,respectively.Keywords:acetylcholinesterase,organophosphoruspesticides,spectrophotometry.'