糙皮侧耳中农药残留富集降解及受酶系的影响

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我国食用菌品种丰富,产量居世界第一。但农药残留问题频频发生,且其残留规律研究薄弱。本研究揭示了乐果、啶虫脒、高效氯氟氰菊酯、多菌灵在糙皮侧耳液体培养下的动态富集和降解过程,进一步解析糙皮侧耳粗酶液的农药降解作用和漆酶对农药降解的活性,旨为深入研究食用菌中农药残留规律和食用菌修复农药污染研究提供理论支持。研究结果如下:(1)建立了乐果、啶虫脒、高效氯氟氰菊酯、多菌灵在糙皮侧耳菌丝和培养液中的检测方法。四种农药在菌丝中的平均回收率为82.3%~102.2%,RSD为1.3~7.8,在培养液中的平均回收率为81.9%~103.2%,RSD为1.9~7.2。(2)采用液体培养的方法探究四种农药在糙皮侧耳生长过程中的富集和降解行为。在乐果5 mg·kg-1、啶虫脒2 mg·kg-1、高效氯氟氰菊酯25 mg·kg-1、多菌灵10 mg·kg-1的添加水平下,菌丝中四种农药都有不同程度的富集,残留量都呈先升高而后降解的动态,分别在24 h、72 h、16 h、120 h达到富集的最高点,吸附量依次为3.55 mg·kg-1、1.02 mg·kg-1、192.59 mg·kg-1、3.54 mg·kg-1,农药吸附速率由高到低依次为:啶虫脒>乐果>高效氯氟氰菊酯>多菌灵。四种农药在糙皮侧耳菌丝中的富集动态被证明是吸附和降解同时作用产生的行为。在糙皮侧耳菌丝中的富集动态符合本实验提出的方程:Rt=Re(1-e-a*t)e-d*t。(3)研究了四种农药在糙皮侧耳培养液中的动态降解行为,结果表明,这四种农药在培养液中的降解动态都符合一级动力学方程,乐果和啶虫脒在培养19 d后,培养液中残留量分别为1.51 mg·kg-1和0.79 mg·kg-1,高效氯氟氰菊酯和多菌灵在培养15 d后,培养液残留量分别为0.24 mg·kg-1和0.86 mg·kg-1,降解半衰期分别为2.93 d、4.38 d、11.83 d和14.01 d。培养液中农药降解速率由高到低排列为:高效氯氟氰菊酯>多菌灵>乐果>啶虫脒。在加药后2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、10d时间段,灭菌后培养液中农药降解率明显低于未灭菌培养液,证明了培养液对四种农药存在一定的降解作用。(4)糙皮侧耳液体培养过程中会产生漆酶,加入乐果、啶虫脒、高效氯氟氰菊酯、多菌灵四种农药前后,漆酶的活性先升高而后降低,都在加入农药后第3d(培养时间第10 d)时达到活性的峰值,漆酶活性分别为1156.05 U·m L-1、1138.47 U·m L-1、727.7 U·m L-1和762.91 U·m L-1。农药的加入会抑制漆酶活性,乐果、啶虫脒、多菌灵在加药后第3 d时抑制效果最强,高效氯氟氰菊酯在加药后第7d时抑制效果最强。在1 h和4 h时,含有0 m L、5 m L、10 m L、25 m L、50m L不同浓度粗酶液的体系中,粗酶液含量越高,漆酶活性越高,农药的降解率越高。时间增加的同时农药的降解率升高,且农药降解率(y)与漆酶活性(x)符合Exp Dec1型函数:y=A1*exp(-x/t1)+y0,四种农药降解率与漆酶活性呈现正相关。金属离子会影响漆酶活性,1 m M的Cu2+处理下漆酶的相对酶活为106.61%,5 m M的Fe3+处理下漆酶的相对酶活为10.29%,同时对四种农药的降解产生促进和抑制作用,证明了漆酶活性对四种农药的降解作用。
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