CN1526462A - 蔬果专用酯类农药降解剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蔬果专用酯类农药降解剂，包括：细胞干粉、阴离子表面活性剂、柠檬酸、碳酸氢钠和羧甲基纤维素钠。所述的细胞干粉是使用保藏于中国微生物菌种管理委员会普通微生物中心，保藏登记入册编号为CGMCCNo.0290的微生物菌株，用脱毒工程菌高密度培养生产的解毒酶发酵，离心，冷冻干燥，粉碎而成。本发明的蔬果专用酯类农药降解剂可以降解蔬菜、水果中的有机磷酸酯类和除虫菊制酯类农药的残留，对蔬菜、水果中的残留的有机磷酸酯类和除虫菊制酯类农药的降解效率均优于同类产品“健康习惯”和“蔬果洗洁清”。
Description
技术领域
本发明涉及一种蔬果专用酯类农药降解剂，尤其涉及一种包括用脱毒工程菌高密度培养生产的解毒酶(ZL00123772.1，ZL97100018.2)的蔬果专用酯类农药降解剂。
技术背景
农药是农业生产中必需的生产资料，同时它又是对环境有害的有毒化学品。农药的广泛使用，在消除病虫害、保证作物的稳产、高产中起了十分重要的作用。但另一方面，大量有毒农药进入环境后，必将对生态环境产生污染和破坏，给人类生活和健康带来不利的影响。当前，化学农药、工厂“三废”、城市垃圾、化肥及人为因素被列为食品的五大污染源。其中，农药是污染面最广，持续时间最长，对人体健康影响最大的。农药是用来保护农、林、牧业不受害虫、病菌和杂草等危害以及用于调节植物生长发育的药剂，全世界的化学农药品种大约为14000多种，年产量以原药计达300万吨。我国1993年农药产量为26.2万吨，居世界第二位(中国农业年鉴编委会，1994)。农药、化肥的使用在防治害虫，保障农业增产方面起到了积极作用，使农产品的产量迅速增加，但大量、不合理使用化学农药，引起害虫抗性的迅速发展和害虫天敌的减少，使得有害生物的再猖獗更加难以对付，产生了一系列的环境与社会问题。剧毒农药“666”、“DDT”等已对环境造成极大危害，据估计，全世界每年有1百万人农药中毒，2万人死亡(Indirect pesticide costs.，Pimentel D.，Science，264，890，1994；Assessment of Environment and Economic Impacts of Pesticide Use.，Pimentel D，Acquay H，Biltonen M，et al.，BioScience，42，750～760，1992)。但是，化学农药的大量使用使得农副产品中农药残留量增加，危害人类健康。棉花和粮食生产中，农药的大量使用引起土壤退化、环境污染、人畜中毒受害等问题。蔬菜、水果在生产、加工、包装及远距离运输中的防腐、防虫也都借助于农药，同样都会带来农药污染。在整个生态系统中，农药不断地通过生物富集与食物链的传递，逐级浓缩，人类处于食物链的最高位，受害最为严重。同时，农药对农产品的污染已经对粮食、水果、蔬菜的销售和出口产生了负面影响。据农业部门1992～1993年对全国主要农畜产品质量(化学农药残留)调查检测分析，上海市近郊常年蔬菜中敌敌畏最大检出值达3.51mg/kg，超标17.6倍，拟除虫菊酯农药最大检出值为8.53mg/kg，超标8.53倍。(“加强对化学农药环境安全的监督管理工作”，陶思明，农村生态环境，2(3)，36～38，1996)济南市郊蔬菜农药残留调查表明，超标的样品达到23.7％(“济南市郊蔬菜上几种杀虫剂的污染状况与评价”，刘炳海，张寿江，于建垒，农药学术讨论会论文，1994)。据估计，江苏省每年因农药污染超标造成的粮食损失超过3.4亿元(“江苏省农药环境污染造成的经济损失估算”，颜夕生，农业生态环境，12(4)，158～160，1993)。
谭竹林(农药马拉硫磷所致眼化学损伤的职业卫生调查，谭竹林，衡阳师转学报(自然科学版)，6(2)，51-53，1994)对马拉硫磷农药厂的工人进行了调查，发现马拉硫磷对工人有较严重的化学眼损伤。接触马拉硫磷0.5-2年的工人，出现较为严重的晶状体混浊和视力下降现象。Blasiak(Genotoxicity of Malaoxon：Induction of Oxidized and Methylated Bases andProtective Effect of alpha-Tocopherol，Blasiak J；Stakowska D，Pesticide Biochemistry andPhysiology[Pestic.Biochem.Physiol.].，71(2)，88-96，2001)等研究发现马拉硫磷及其代谢物马拉氧磷对人体DNA的影响，马拉氧磷通过诱导氧化作用可损伤人体淋巴球体的的DNA，维生素C和α-维生素E可降低马拉氧磷对DNA的损伤程度。Garaj-Vrhovac等(Cytogenetic monitoring of Croatian population occupationally exposed to a complex mixture ofpesticides，Garaj-Vrhovac V；Zeljezic D，Toxicology，165(2-3)，153-162，2001)对职业性的暴露在农药中克罗爱西亚人进行血液取样检测，暴露在农药中达8个月的人群，其淋巴染色体明显失常，脱离农药环境8个月后，染色体失常率有所降低，但仍明显高于对照组。Rodgers(Lack of immunosuppressive effect of acute and subacute administration of malathion onmurine cell ularand humoral immune responses.，Rodgers K E，et al.，Pestic Biochem Physicol，25(1)，358，1996)等认为马拉硫磷对免疫监视系统的破坏会导致癌变。
为了降低农产品，尤其是蔬菜、水果表面的残留农药，通常采用清水洗涤或浸泡，或是用清洗剂清洗。但是一般农药不溶于水，所以仅用清水不能得到满意的清洗效果。而一般的化学清洗剂，虽然可以有效除污和杀菌，但同时又带来二次污染。还可以采用碱水洗涤，但是若碱性太强的碱水容易将蔬菜、水果的营养成分造成一定程度的破坏；另外，已知有三种有机磷农药在碱性介质下会转变成高度的农药，带来更大的危害。
生物技术是人类二十世纪的巨大成就之一。利用生物技术手段治理环境污染无疑为人类解决环境问题提供了又一新的选择，为彻底解决环境污染问题提供了新的途径。生物整治可在污染现场处理污染土壤或污染水体，最大限度地降低污染物浓度，环境负面影响小。目前市售的“健康习惯”清洗剂即是用筛选菌株所得到的酶制成的，但是其只对特定的农药有效果，对其他的农药则没有降解作用，具有很强的专一性，没有广谱性。另外台湾产的“蔬果洗洁清”是椰子油酸酯和柠檬酸类化合物，对农药的清洗效果也不是非常理想。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术对农药的清洗效果低、不具有广谱性的缺陷，从而提供了一种蔬果专用酯类农药降解剂，其包括了用脱毒工程菌高密度培养生产的解毒酶的细胞干粉，可以将水果、蔬菜上的有机磷酸酯、有机氯酸酯、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药降解。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的一种蔬果专用酯类农药降解剂，包括：细胞干粉、阴离子表面活性剂，其特征在于：所述的细胞干粉为使用保藏于中国微生物菌种管理委员会普通微生物中心，保藏登记入册编号为CGMCC No.0290的微生物菌株(ZL97100018.2)，用脱毒工程菌高密度培养生产的解毒酶发酵(ZL00123772.1)，离心，冷冻干燥，粉碎而成的干粉；细胞干粉与阴离子表面活性剂的重量份配比为：
细胞干粉 6～30
阴离子表面活性剂 1～10。
本发明提供的一种蔬果专用酯类农药降解剂，还包括：柠檬酸、碳酸氢钠和羧甲基纤维素钠，它们的重量份配比为：
细胞干粉 6～30
阴离子表面活性剂 1～10
柠檬酸 4～20
碳酸氢钠 16～80
羧甲基纤维素钠 0.3～0.8。
所述的阴离子表面活性剂为Triton-X 100或十二烷基磺酸钠，所述的Triton-X 100的重量份配比为1～6，优选的是2～5；所述的十二烷基磺酸钠的重量份配比为1～10，优选的是4～8。
所述的柠檬酸的重量份配比为4～20，优选的是10～12。
所述的碳酸氢钠的重量份配比为16～80，优选的是40～50。
所述的羧甲基纤维素钠的重量份配比为0.3～0.8，优选的是0.4～0.6。
本发明提供的蔬果专用酯类农药降解剂可以制成泡腾片，其制备步骤如下：
1)将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)，培养结束时培养液中工程菌菌体生长量超过每升培养液30克干重，解毒酶含量达到细胞总蛋白的40％以上，其中，具有生物活性的可溶性解毒酶含量达到总可溶性蛋白的20％，离心收集培养液中工程菌细胞，湿细胞冷冻干燥(或真空干燥)后将其粉碎成80-120目的细粉备用；
2)将1)中得到的细胞干粉加入柠檬酸和乙醇水溶液，混合均匀，在造粒机中，于15～42℃，制作成10～40目的颗粒；
3)将碳酸氢钠、阴离子表面活性剂和羧甲基纤维素钠，混合均匀，在压片机中压片；
4)将2)中的颗粒与3)中的压片混合后，在压片机中压片，压成厚度1.0～1.4cm，直径1.2～1.6cm，重量2.0-4.0g的片剂，得到用于清洗蔬果上的残留农药的洗洁清泡腾片。
上述蔬果专用酯类农药降解剂对蔬菜、水果中农药残留降解的速率取决于细胞干粉的加入量和阴离子表面活性剂的量，阴离子表面活性剂的量添加适当可以对解毒酶的活性有增加作用，反之，则有抑制作用。
本发明的优点在于：本发明所述的蔬果专用酯类农药降解剂，比市售的同类产品“健康习惯”和“蔬果洗洁清”的对同类农药的降解效果高10～20％以上。
具体实施方式
下面结合实施例和本发明的制备、使用方法，对蔬果专用酯类农药降解剂及其用途进行详述
实施例1
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎。将此细胞干粉6g与柠檬酸4.0g混合均匀，在造粒机中制作成40目的颗粒。将碳酸氢钠16g，Triton-X 100 1g，羧甲基纤维素钠0.3g混合均匀，在压片机中压片，制得厚度1.0cm，直径1.2cm，重量2.0g的片剂。将此压片与含有细胞干粉的颗粒混合，在压片机中压片，压片温度25℃，制得厚度1.0cm，直径1.2cm，重量2.8g的片剂，得到蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片。
使用此泡腾片对油菜上残留的马拉硫磷进行降解试验。向100ml水中加入2.8g泡腾片，配成降解剂溶液；将油菜洗净，晾干油菜上面的水份；在32℃，将30g油菜浸泡在的清洗剂溶液中5-10min；取出后晾干叶面上的水份；将晾干的油菜叶加入100ml水，放入粉碎机中粉碎成菜泥浆；将此菜泥浆抽滤，所得的滤液用150ml石油醚分3次萃取，合并有机相；将滤得的菜泥残渣用150ml石油醚洗涤3次，过滤，将得到的滤液合并；合并滤液与有机相，用无水硫酸钠干燥；用旋转蒸发仪浓缩有机相至2-3mL，移入10mL容量瓶定容；用气相色谱法分析待测农药的残留量；按式1计算降解效率，得到的结果列于表1。用同样浓度的“健康习惯”和“蔬果洗洁清”对油菜上残留的农药进行降解试验，得到的结果列于表1。
(式1)
表1.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的马拉硫磷的降解效果
降解剂的品名 降解效率
酯类农药残留降解剂 40.8％，
健康习惯 25.1％
蔬果洗洁清 34.1％
从表1可以看出，对于油菜上残留的马拉硫磷，蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片的降解效率为40.8％，比“健康习惯”的降解效率高15.7％，比“蔬果洗洁清”降解效率高6.7％。
实施例2
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎。将此细胞干粉10g与柠檬酸4.0g混合均匀，在造粒机中制作成10目的颗粒。将碳酸氢钠40g，Triton-X 100 5g，羧甲基纤维素钠0.4g混合均匀，在压片机中压片，压成厚度1.4cm，直径1.6cm，重量4.0g的片剂。将此压片与含有细胞干粉的颗粒混合，在压片机中压片，压片温度25℃，压成厚度1.4cm，直径1.6cm，重量4.0g的片剂，得到蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片。
采用实施例1中的方法，使用此泡腾片对油菜上残留的二氯苯醚菊酯进行降解试验，所得的结果列于表2。另外，使用同样浓度的降解剂溶液对同样的待测油菜进行降解试验，将100ml降解剂溶液喷洒在油菜叶子的表面，静置30分钟，采用同样的方法测出这种使用方式降解剂对油菜上残留的二氯苯醚菊酯的降解效果，结果列于表2。
表2.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的二氯苯醚菊酯的降解效果
降解剂的品名 使用方式 降解效率
酯类农药残留降解剂 喷施 47％
浸泡清洗 85.5％。
从表2可以看出，对于油菜上残留的二氯苯醚菊酯，使用浸泡清洗的方式比使用喷施的方式降解效果要好。
实施例3
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎。将此细胞干粉12g与柠檬酸10.0g混合均匀，在造粒机中制作成40目的颗粒。将碳酸氢钠40.0g，十二烷基苯磺酸钠4g，羧甲基纤维素钠0.8g混合均匀，在压片机中压片，压成厚度1.0cm，直径1.2cm，重量2.0g的片剂。将此压片与含有细胞干粉的颗粒混合，在压片机中压片，压片温度30℃，压成厚度1.0cm，直径1.2cm，重量2.0g的片剂得到蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片。
采用实施例1中的方法，使用此泡腾片及同样浓度的“健康习惯”和“蔬果洗洁清”对油菜上残留的马拉硫磷进行降解试验，所得的结果列于表3。
表3.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的马拉硫磷的降解效果
降解剂的品名 降解效率
酯类农药残留降解剂 91.5％，
健康习惯 35.4％
蔬果洗洁清 23.9％
从表3可以看出，对于油菜上残留的马拉硫磷，蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片降解效率为91.5％，比“健康习惯”的降解效率高56.1％，比“蔬果洗洁清”降解效率高67.6％。
实施例4
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎。将此细胞干粉30g与柠檬酸12.0g混合均匀，在造粒机中制作成40目的颗粒。将碳酸氢钠50.0g，十二烷基苯磺酸钠8g，羧甲基纤维素钠0.6g混合均匀，在压片机中压片，压成厚度1.2cm，直径1.4cm，重量3.0g的片剂。将此压片与含有细胞干粉的颗粒混合，在压片机中压片，压片温度32℃，压成厚度1.2cm，直径1.4cm，重量3.0g的片剂得到蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片。
采用实施例1中的方法，使用此泡腾片及同样浓度的“健康习惯”和“蔬果洗洁清”对油菜上残留的马拉硫磷进行降解试验，所得的结果列于表4。
表4.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的马拉硫磷的降解效果
降解剂的品名 降解效率
酯类农药残留降解剂 100％，
健康习惯 33.1％
蔬果洗洁清 24.6％
从表4中可以看出，对于油菜上残留的马拉硫磷，蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片降解效率为100％，比“健康习惯”的降解效率高66.9％，比“蔬果洗洁清”降解效率高75.4％。
实施例5
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎。将此细胞干粉30g与柠檬酸20.0g混合均匀，在造粒机中制作成40目的颗粒。将碳酸氢钠80.0g，Triton-X 100 2g，羧甲基纤维素钠0.5g混合均匀，在压片机中压片，压成厚度1.4cm，直径1.6cm，重量4.0g的片剂。将此压片与含有细胞干粉的颗粒混合，在压片机中压片，压片温度30℃，压成厚度1.4cm，直径1.6cm，重量4.0g的片剂，得到蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片。
采用实施例2中的方法，使用此泡腾片对油菜上残留的氯氰菊酯以喷洒和浸泡的方式进行降解试验，所得的结果列于表5。
表5.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的氯氰菊酯的降解效果
降解剂的品名 使用方式 降解效率
酯类农药残留降解剂 喷施 68.6％
浸泡清洗 85.9％
从表5可以看出，对于油菜上残留的氯氰菊酯，使用浸泡清洗的方式比使用喷施的方式降解效果要好。
实施例6
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎。将此细胞干粉20g与柠檬酸15.0g混合均匀，在造粒机中制作成40目的颗粒。将碳酸氢钠70.0g，十二烷基苯磺酸钠10g，羧甲基纤维素钠0.6g混合均匀，在压片机中压片，压成厚度1.2cm，直径1.4cm，重量3.0g的片剂。将此压片与含有细胞干粉的颗粒混合，在压片机中压片，压片温度32℃，压成厚度1.2cm，直径1.4cm，重量3.0g的片剂，得到蔬果专用酯类农药降解剂泡腾片。
采用实施例2中的方法，使用此泡腾片对油菜上残留的马拉硫磷以喷洒和浸泡的方式进行降解试验，所得的结果列于表6。
表6.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的马拉硫磷的降解效果
降解剂的品名 使用方式 降解效率
酯类农药残留降解剂 喷施 92％
浸泡清洗 100％
从表6可以看出，对于油菜上残留的马拉硫磷，使用浸泡清洗的方式比使用喷施的方式降解效果要好。
实施例7
将一种脱毒工程菌(ZL97100018.2)在通用搅拌式生物反应器内高密度培养脱毒工程菌(ZL00123772.1)发酵后离心得到的湿细胞，冷冻干燥，并粉碎，加工成60目的细粉。将此细胞干粉20g，十二烷基苯磺酸钠8g混合均匀。采用实施例2中的方法，使用此混合粉末对油菜上残留的马拉硫磷以喷洒和浸泡的方式进行降解试验，所得的结果列于表7。
表7.蔬果专用酯类农药残留降解剂对油菜上残留的马拉硫磷的降解效果
降解剂的品名 使用方式 降解效率
酯类农药残留降解剂 喷施 83％
浸泡清洗 96％
从表7可以看出，对于油菜上残留的马拉硫磷，使用浸泡清洗的方式比使用喷施的方式降解效果要好。
Claims (8)
1.一种蔬果专用酯类农药降解剂，包括：细胞干粉、阴离子表面活性剂，其特征在于：所述的细胞干粉为使用保藏于中国微生物菌种管理委员会普通微生物中心，保藏登记入册编号为CGMCC No.0290的微生物菌株，用脱毒工程菌高密度培养生产的解毒酶发酵，离心，冷冻干燥，粉碎而成的干粉；细胞干粉与阴离子表面活性剂的重量份配比为：
细胞干粉 6～30
阴离子表面活性剂 1～10。
2.按权利要求1所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的蔬果专用酯类农药降解剂还包括柠檬酸、碳酸氢钠和羧甲基纤维素钠，它们的重量份配比为：
细胞干粉 6～30
阴离子表面活性剂 1～10
柠檬酸 4～20
碳酸氢钠 16～80
羧甲基纤维素钠 0.3～0.8。
3.按权利要求1或2所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为Triton-X 100或十二烷基磺酸钠。
4.按权利要求3所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的Triton-X 100的重量份配比为2～5。
5.按权利要求3所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的十二烷基磺酸钠的重量份配比为4～8。
6.按权利要求2所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的柠檬酸的重量份配比为10～12。
7.按权利要求2所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的碳酸氢钠的重量比配方为40～50。
8.按权利要求2所述的蔬果专用酯类农药降解剂，其特征在于：所述的羧甲基纤维素钠的重量比配方为0.4～0.6。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060419 Termination date: 20130304 |