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发酵食品中有机磷农药的微生物降解

文档作者：王政文档来源：湖北工业大学		点击数：	更新时间： 2025年06月24日
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108 食品安全导刊 2017年1月
Technology
科技
分析与检测
本文将酸奶或乳酸菌进行一定时长
的发酵之后检测其中磷酸酯酶的活性及
其对农药降解的程度，判断磷酸酯酶活
性与农药降解促进作用之间的关系。
实验方法
气相色谱条件
本实验采用GC 及FPD 分析法作为
有机磷农药残留分析的研究方法。使
用纯度为99% 的氮气及氢气，流速分
别为10 mL/min 和75 mL/min，助燃气
为空气，且将流速定为100 mL/min。
进样口温度为210 度，检测器温度为
250 度，其中进样方式为不分流进样，
体积为1.0 mL。目标物质峰用保留时
间定性、峰面积定量。
标准溶液的配制
进行标准溶液配制时，本文采用
500 mg 储备液的色谱级丙酮制备。综
合考虑农药的气相色谱反应情况与检
测器的使用情况，将储备液归为混合
型标准储备液。在实验中需要配置两
种有机磷农药混合型标准储备液，分
别设为a、b，其中，a 包括敌百虫、
敌敌畏、甲拌磷、二嗪磷、甲基毒死蜱、
甲基嘧啶磷、毒死蜱、倍硫磷和马拉
硫磷9 种有机磷农药；储备液b 中包
括敌百虫、敌敌畏、甲拌磷和毒死蜱4
种有机磷农药。
乳酸菌发酵降解有机磷农药的试验
对有机磷农药进行的相关操作：
将10 mL 的丙酮- 乙腈（V/V=1/4）
混合溶剂加至10 g 的脱脂乳培养基及
脱脂乳酸奶样品中，震荡20 min；静
置脱脂乳培养基及脱脂乳酸奶样品，
提取其上层液250 mL；重复，将两次
得到的上层液合并；将55 mL 的二氯
甲烷加入分液漏斗中，并剧烈震荡20
min，待溶液静置分层后，将溶液中的
二氯甲烷收入100 mL 的容量瓶中；用
55 mL 的二氯甲烷对水相层进行萃取并
得到二氯甲烷相，将两次的二氯甲烷
进行合并，加入10 g 无水硫酸钠剧烈
震荡；取10 mL 净化后的二氯甲烷于
15 mL 的具塞试管中，氮吹吹至尽干；
加色谱纯丙酮1.0 mL，经0.45 um 有
机滤膜过滤，进行GC 分析。
磷酸酯酶活性的测定
磷酸酯酶活性的测定过程如下：
磷酸酯酶活性测定的反应体系包括
15 mL 浓度为10 mmol L-1 磷酸对硝
基苯酚、15 mL 的碳酸盐缓冲溶液
（pH=10.5）和15 mL 的磷酸酯酶粗提
取液，20 mL 蒸馏水，使最终的反应体
系的体积为10 mL；将取得的溶液放
置温度为42℃的水浴锅中反应1 h 后，
添加6 mL 终止缓冲溶液。实验所用的
终止缓冲溶液是溶于0.1 mol L-1 NaOH
溶液的5 mmol L-1 EDTA 溶液；在紫外
分光光度计405 ηm 波长下扫描，记
录吸光度值；空白样品的反应体系中
用20 mL 蒸馏水代替粗酶提取液，其
他按照上述条件和步骤进行处理。
结果与分析
有机磷农药的气相色谱分析
本实验中涉及有机磷农药残留分
析的部分使用的方法主要是GC 法，以
各分组保留的时间定性，以外标法定
量。不同的农药具有不同的理化性质，
选择何种色谱需要根据农药自身的特
点具体分析，色谱的选择会对农药色
谱分离效果产生直接的影响。经检验，
本实验所选的气相色谱分析法能够很
好地将9 类有机磷农药进行分离，主
要利用了DB-1701 毛细管柱、FPD 检
测器和适当的GC 升温程序。
乳酸菌对有机磷农药的降解促进作用
与磷酸酯酶的关系
有机磷农药在脱脂乳中的降解情
况如下。本实验研究了接种乳酸菌的
脱脂乳在培养24 h 后各有机磷农药残
留情况。根据实验中对照组数据，有
机磷农药的降解率达到7.2% ～ 42.5%；
经过一段时间的乳酸菌培养后，农药
降解率升至8.0% ～ 66.8%。由此可知，
乳酸菌对有机磷农药残留的降解具有
很强的促进作用。选用保加利亚乳杆
菌和嗜热链球菌进行研究，比较了其
对有机磷农药残留降解的作用。经检
验表明，组合菌株对有机磷农药降解
的促进作用比单一菌株的促进作用效
果更好。
有机磷农药微生物降解的研究
乳酸菌对有机磷农药降解的促进作用
上文中对五种乳酸菌的降解效果
进行了对比，发现通过将保加利亚乳
杆菌和嗜热链球菌进行组合，构成的
组合菌种有机磷农药降解能力较单一
菌株高。发酵剂的不同对有机磷农药
的降解也有不同程度的影响，在脱脂
乳酸奶发酵过程中，发酵剂Y250A 的
降解促进作用强于发酵剂Y380F。
有机磷农药生物降解与磷酸酯酶的关系
经研究发现，利用微生物对农药
残留进行降解主要有两种方式：一是
将农药看作资源，利用其特性进行分
解；二是利用微生物所产生的酶类物
质，使其与农药产生反映实现降解效
果。经过研究证明，在微生物降解有
机磷农药的过程中，磷酸酯酶起到了
重要的作用，本实验也对此进行了验
证，并进一步证明了不同的乳酸菌和
发酵剂对有机磷农药的降解起不同的
作用。脱脂乳内的磷酸酯酶活性各不
相同，但是磷酸酯酶的活性越高，其
对有机磷农药残留的降解能力就越强。
结论
通过本文的实验描述，能够得出
四点结论：（1）有机磷农药的萃取和
净化在不同食物中呈现不同特征，其具
体条件也不尽相同；（2）脱脂乳酸奶
的发酵过程能够有效降解其中残留的有
机磷农药，其降解作用比单一菌株更为
明显；（3）乳酸菌内含有的磷酸酯酶
活性越高，其降解有机磷农药残留的
能力就越强；（4）发酵具体过程不同
对有机磷农药的降解作用也不同。
发酵食品中有机磷农药的微生物降解
□ 王　政　湖北工业大学
食品安全导刊2017年1月下正文-20170309.indd 108 2017/3/10 11:08:01

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