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随着蔬菜中农药残留引起的食品安全问题的频发,农药残留的快速检测受到人们的普遍重视。植物酯酶抑制法由于其酶源易得,提取和保存方便,检测成本低、测量准确度较好,可以满足有机磷农药残留检测市场化要求等优点,成为近年来有机磷农药残留快速筛选的研究重点。本文以市售面粉为植物酯酶的提取原料,与一定比例的水混合,经浸泡15h、离心后得到以α-乙酸萘酯为底物的植物酯酶。利用植物酯酶活性可被有机磷农药所抑制的毒理机制,测定马拉氧磷、异马拉硫磷、甲胺磷及其对映体抑制植物酯酶的动力学常数(ki、Kd、kp)和半抑制浓度(IC50),为探索植物酯酶抑制法的动力学作用机理提供对映体层面的数据支持。结果显示:各农药对植物酯酶的抑制均存在不同程度的对映体选择性。R构型的马拉氧磷对植物酯酶的抑制能力约为S构型的2倍,外消旋马拉氧磷的抑制毒性介于两者之间;S构型的甲胺磷抑制植物酯酶的毒性为R构型甲胺磷的4~8倍,外消旋甲胺磷的抑制能力介于其中;而异马拉硫磷四个对映体抑制植物酯酶的能力大小顺序为:(1R,3R)-isomalathion>(1R,3S)-isomalathion>(1S,3R)-isomalathion>(1S,3S)-isomalathion,且(1R)-isomalathion的抑制毒性约为(1S)-isomalathion的3~5倍,外消旋异马拉硫磷的抑制毒性低于各个纯对映体。在不添加肟类等重活化剂的条件下,在植物酯酶活性被农药(甲胺磷、马拉氧磷、异马拉硫磷及其对映体)抑制90%的体系中加入20倍体积的磷酸盐缓冲溶液测定磷酰化酶的自发重活化速率。对于methamidophos抑制后相应磷酰化酶的自发重活化速率大小顺序为:S-methamidophos>RS-methamidophos>R-methamidophos,且R-methamidophos抑制后的磷酰化酶的自发重活化速率几乎为零,对映体之间的差异性十分显著;马拉氧磷抑制后,相应的磷酰化酶均能发生自发重活化,且重活化速率的大小顺序为:R-malaoxon>RS-malaoxon>S-malaoxon,但两对映体间的差异性很小;异马拉硫磷及其各对映体抑制后磷酰化酶的自发重活化速率的测定结果为:(1R,3R)-isomalathion>(1RS,3RS)-isomalathion>(1R,3S)-isomalathion>(1S,3S)-isomalathion>(1S,3R)-isomalathion,且(1R)-isomalathion抑制后相应磷酰化酶的重活化速率为(1S)-isomalathion的4~10倍,各对映体之间的差异性显著。为了获得纯度更高的酶以提高其实际应用性能,对植物酯酶进行了分离纯化的研究。结果显示,植物酯酶粗酶液经过硫酸铵分段盐析、Sephadex G-100凝胶层析两步纯化后,得到的第Ⅰ组分纯化了约8.3倍,第Ⅱ组分纯化了约为7.4倍。通过采用SDS-PAGE垂直板型电泳法分别检验粗酶液、硫酸铵分段盐析后酶液、Sephadex G-100凝胶层析后酶液的纯度,发现Sephadex G-100凝胶层析后的植物酯酶的纯度有了明显的提高,且组分Ⅰ的纯化程度比组分Ⅱ略好。在本实验条件下,以抑制率10%作为检测阈值时,确定了植物酯酶抑制法对甲胺磷、敌敌畏、辛硫磷、马拉硫磷、乐果五种农药的最低检出限范围为0.036mg/kg~2.319mg/kg,与《食品中农药最大残留限量》标准比较,证实了本法检测部分有机磷农药的敏感性尚可。且利用硫酸铵分段盐析纯化后的酶测定甲胺磷、辛硫磷和马拉硫磷的检出限的灵敏度比粗酶提高了2~3倍,为本方法的进一步优化提供了依据。