“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛决赛作品申报书

序号： 编码： “挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛决赛作品申报书 作品名称： 农药残留快速检测中酶制剂的筛选 学院名称： 食品学院 申报者姓名 （集体名称）： 陈敏仪 付劲 罗欣明 张晓君 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类 科技发明制作B类说 明1.申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3.表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4.序号、编码由竞赛组委会填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.522cm）。A2申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写；2申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名陈敏仪性别女出生年月1985.08学院食品学院系别、专业、年级05食品质量与安全（1）班学历本科学制4入学时间2005.09作品名称农药残留快速检测中酶制剂的筛选毕业论文题目牛肝肽的制备通讯地址华南农业大学食品学院邮政编码510642办公电住地通讯地址华南农业大学跃进南区36-212邮政编码510642住宅电他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位张晓君女22本科华南农业大学食品学院罗欣明女22本科华南农业大学食品学院付劲女21本科华南农业大学食品学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （部门签章）2009年 3月 4日院系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是 否负责人签名：2009年 3月 4日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称作品分类（D ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路现代农药的使用及其残留问题已经成为一个热门的话题，经常导致重大的经济损失和中毒事件。有机磷和氨基甲酸酯类农药能对胆碱酯酶(cholinesterase,ChE)起到抑制作用：在一定条件下，ChE的活性变化与有机磷农药的浓度存在良好的相关性，因此，可以通过测定农产品的农药残留提取液对ChE酶活的抑制来判定农药残留的情况。胆碱酯酶(Cholinesterase,ChE)分为乙酰胆碱酯酶(AChE,EC3.1.1.7)和丁酰胆碱酯酶(BchE,EC3.1.1.8)两类。其中AChE是生物神经传导中的一种关键性酶,能高效水解神经递质则能更好地保证检测的覆盖面。由于不同生物来源的AChE在结构上有一定的差异,表现在受有机磷农药抑制时具有不同的选择性和敏感程度。因此,筛选敏感性较高的AChE是当前的研究热点。本项目研究内容为:从小麦粉、鲫鱼肌肉和蚕蛹中提取和纯化乙酰胆碱酯酶（AchE），同时比较3种AChE与有机磷的结合活力，从而研究出更为有效的用于酶抑制法检验有机磷农药的酶制剂。本项目为了寻找一种适合的酶，能够更有效、更敏感地从蔬菜水果当中，检测出有机磷和氨基甲酸酯类农药而进行了一系列的实验。在比较淀粉，鱼和蚕蛹的酶含量和酶活性等性质之后，得到蚕蛹中的乙酰胆碱酯酶最为适合作为检测介质。作品的科学性、先进性及独特之处由农药残留引起的食品安全问题也越来越受到人们的关注。为了保障消费者的安全和健康，提高农产品的质量安全水平，增强农产品的国际竞争力，我国政府决定加强农产品中农药残留的监控，建立健全农药残留的监测体系，实施对蔬菜生产全过程的农药监控，从源头抓起，加强农产品的产地检测，把住农产品的市场准入关。农药残留监测体系的建立，对农药残留的监测手段和检测水平提出了更高的要求，并促进了农药残留快速检测方法的研究和应用进展，使农药残留检测技术朝着更加快速方便、灵敏可靠的方向发展，逐渐以农药残留专业检测机构的少量检测为中心， 向现场检测及实验室的大量检测辐射。因此，有了从一步分析到两步分析的趋势，即在现场用快速检测法对大量样本进行初步筛选，然后对初筛中具有阳性反应结果的样本进行实验室验证，从而使专业农药残留检测机构严重不足的状况有所缓解。农药残留常用的检测方法为色谱法、质谱法以及波谱法等。此外,还有免疫分析法、生物传感器检测法及酶抑制法等快速检测方法。传统农残检测方法通常需要配备昂贵的仪器设备，需要训练有素的专业技术人员操作，耗时长、成本高、难以满足现场快速检测的需要。免疫分析法虽然具有操作简单、快速、灵敏度高优点,但它的开发过程需要投人大量资金、较长时间、抗体制备难度较大、抗体只适用于单一农药残留量的检测分析。相对而言,酶抑制检测法则为有机磷农药的检测提供一条快速、简便的途径，且酶抑制法无需昂贵的仪器设备，适于现场检测及大量样品筛选。其处理简单、检测时间短、所需仪器设备简单，可对市场上残含毒的蔬菜进行监控，及时排除超标蔬菜在市场上的交易。而且，酶抑制法具有较高的专一性、灵敏性和准确性及低成本等有点。研究表明有机磷农药能够抑制胆碱酯酶，可以利用酶的抑制程度指示农药残留的情况。农药残留快速检测技术在我国应用最多的是酶抑制法，利用这一原理生产的各种快速检测仪、速测卡等正在越来越多地进入各地蔬菜基地、批发市场、甚至超级市场，已成为我国农药残留快速检测的主流技术，特别是快速检测仪，国产仪器在品种、性能、灵敏度以及应用范围等方面已日臻完善。酶抑制法的广泛应用对现场检测成效显著，成为仪器分析法的有效补充，但仪器的功能和酶的性能还需要改进。针对各地在进行农药残留速测时，使用仪器不同，判断标准不一的情况，农业部农药检定所已组织开展了部分速测仪的对比试验，使各种仪器的检测结果具有可比性，并将推广使用性能较好的产品，以促进我国农药残留快速检测仪的发展。作品的实际应用价值和现实意义有机磷类农药是我国大量使用的杀虫剂，虽然这类农药与过去使用的有机氯农药相比，降解速度较快，但在食品中的残留仍然较为严重，而且对人们的身体健康会造成极大危害。果蔬中的这两类农药残留可以采用乙酞胆碱醋酶抑制法进行检测。由于其简便快速、成本低等优点，目前在大部分集贸市场、超市以及需要现场检测的质检部门中得到了应用。其作用有原理如下：有机磷农药及氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶的活性有抑制作用，在一定条件下，其抑制率取决于农药种类及其含量。在pH8的溶液中，碘化硫代乙酰胆碱被胆碱酯酶水解，生成硫代胆碱。硫代胆碱具有还原性，能使蓝色的2，6二氯靛酚褪色，褪色程度与胆碱酯酶活性正相关，可在600nm比色测定，酶活性愈高，吸光度值愈低。当样品提取液中有一定量的有机磷农药或氨基甲酸酯类农药存在时，酶活性收到抑制，吸光度值则较高。据此可判断样品中有机磷农药或氨基甲酸酯类农药的残留情况。样品提取液用氧化剂氧化，可提高某些有机磷农药的抑制率，因而可提高其测定灵敏度，过量的氧化剂再用还原剂还原，以免干扰测定。利用胆碱酯酶抑制法快速检测农药残留技术在时间、成本、速度等方面都比传统仪器分析方法具有明显的优势，近几年在我国推广很快。但是不同来源的酶对有机磷农药的抑制强度不同，应采取适当的分离提取方法，对酶源进行研究，明确作用靶标，以期提高其检测灵敏度。学术论文文摘农药残留监测体系的建立，对农药残留的监测手段和检测水平提出了更高的要求，并促进了农药残留快速检测方法的研究和应用进展，使农药残留检测技术朝着更加快速方便、灵敏可靠的方向发展，逐渐以农药残留专业检测机构的少量检测为中心，向现场检测及实验室的大量检测辐射。因此，酶抑制率法检测农药残留是目前我国控制农残超标的果蔬流入市场的最常用的快速检测方法，具有快速、简便、灵敏及成本低等优点，适用于现场快速检测。其理论基础是:有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制动物体内胆碱酯酶(cholinesterase,ChE)的活性,在一定条件下,ChE的活性变化与有机磷农药的浓度存在良好的相关性,通过测定农产品的农药残留提取液对 ChE酶活的影响即可判定农药残留的情况。1 在这个技术中 ,酶制剂的性能是技术关键。从不同酶源中提取的胆碱酯酶 ,对不同的农药的敏感度是不同的。2 胆碱酯酶(Cholinesterase,ChE)分为乙酰胆碱酯酶(AChE,EC3.1.1.7)和丁酰胆碱酯酶(BchE,EC3.1.1.8)两类 。AChE又称为真性或特异性胆碱酯酶,是一种丝氨酸水解酶，AchE是一种大分子糖蛋白，糖基占总重量的15%，AchE按其分子特征可分为球型和尾型。主要分布于脑、脊髓、肌肉和红细胞等组织中,是生物神经传导中的一种关键性酶,能高效水解神经递质则能更好地保证检测的覆盖面。3 由于不同生物来源的 AChE在结构上有一定的差异,表现在受有机磷农药抑制时具有不同的选择性和敏感程度 。因此,筛选一种对常见的有机磷农药较敏感的AChE一直是研究热点。家蚕是一种对化学农药等有毒物质非常敏感的昆虫，极易发生急性或慢性中毒，家蚕ACEh的活性在幼虫期变化不大，蛹期比幼虫期略有增高4 。因此，本实验选用家蚕的蚕蛹以及2种常见酶源淀粉、鲫鱼肌肉为实验材料，提取和纯化乙酰胆碱酯酶，通过检测筛选出用于酶抑制率法检测农药残留的最佳酶源。1 刘畅 ,陈福生. 农药残留快速检测用酶胆碱酯酶的筛选.分析检测,2007，28（6）：2132 黄敏.农药残留的快速检测 高灵敏度酶试剂的研究.福建分析测试，2006,15(3)：13 朱美财.乙酰胆碱酯酶的结构与功能研究进展.生物化学与生物物理进展，1992（19）4 尚金燕.家蚕两种类型乙酰胆碱酯酶基因的分析D. 浙江大学,2006 作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励鉴定结果本项目从小麦粉、鲫鱼肌肉和蚕蛹中提取和纯化乙酰胆碱酯酶（AchE），并比较了3种AChE与有机磷的结合活力，从而研究出更为有效的用于酶抑制法检验有机磷农药的酶制剂。经过本项目的实验研究表明，蚕蛹中的乙酰胆碱酯酶（AchE）具有更高的检测价值。其一，因为有机磷和氨基甲酸酯类农药原本就是用于杀死类似蚕虫的昆虫，所以从来源上更加适合作为检测介质；其二，本项目研究中，蚕蛹中的乙酰胆碱酯酶（AchE）与有机磷结合的活性为三者之最高，所以也证明了蚕蛹中的乙酰胆碱酯酶（AchE）最为适合作为检测介质。请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录1 高晓辉,朱光艳.蔬菜上农药残毒快速检测技术.农药科学与管理.2000,21(4):29312 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 法研究进展.有机农业与食品科学.2004,20(2):37393 刘畅,陈福生. 农药残留快速检测用酶胆碱酯酶的筛选.分析检测,2007，28（6）：2134 黄敏.农药残留的快速检测高灵敏度酶试剂的研究.福建分析测试，2006,15(3)：15 朱美财.乙酰胆碱酯酶的结构与功能研究进展.生物化学与生物物理进展，1992（19）6 吴定,鞠兴荣.小麦粉中植物酯酶提取、纯化及应用研究. 中国粮油学报,2007，(3): 8 7 尚金燕.家蚕两种类型乙酰胆碱酯酶基因的分析D. 浙江大学,20068 加考马斯亮蓝的测定方法文献9 朱小山，孟范平，杨正先. 5种海鱼脑ACEh对2种有机磷农药的敏感性比较.上海环境科学，2003，22:521-52510 牛乐. AchE固定化及对有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测方法研究D.陕西师范大学, 2006：38-4011 黄保宏, 姚垠. 用于检测农药残留的植物酯酶的选择. 安徽技术师范学院学报, 2004, 18(2): 15-1712 杨娟, 阮长青, 闫美珍, 等. 植物胆碱酯酶抑制法分析有机磷农药残留的研究. 黑龙江八一农垦大学学报, 2006, 18(5): 55-5813 仪美芹，于彩虹,杨明，等. 鲫鱼(Carassius auratus)体内胆碱酯酶的组织分布及其对氨基甲酸酯类杀虫药剂的敏感度. 安全与环境学报. 2006,6(3)：5914 朱小山, 孟范平, 何东海. 鲅鱼脑组织AchE 的分离纯化及某些生化性质. 青岛大学学报( 工程技