環(huán)糊精糖基轉移酶產生菌的篩選及環(huán)糊精在農業(yè)生產中的應用研究.pdf

1、環(huán)糊精及其衍生物以其獨特的包合性能已被廣泛應用到醫(yī)藥、食品、化工、環(huán)境等諸多領域，但在農業(yè)生產中的應用還處于起始階段。為解決環(huán)糊精糖基轉移酶產生菌菌株篩選效率低的難題，本研究建立了一種從土壤中快速篩選環(huán)糊精糖基轉移酶產生菌菌株的方法。為了進一步探索環(huán)糊精在提高農藥溶解度及其藥效方面的可行性，本試驗以農藥毒死蜱為實驗對象，采用多種方法制備了環(huán)糊精β-CD及其衍生物與毒死蜱的固體包合物，對包合物進行了表征，分析了包合物對殺蟲藥效的影響。本文

2、主要研究結果如下：
　　 ⑴建立了一種從土壤中快速篩選環(huán)糊精糖基轉移酶產生菌菌株的方法。本研究從土壤中初步篩選出了149個產胞外淀粉水解酶的菌株，利用高效陰離子交換色譜檢測出了微生物發(fā)酵液中的環(huán)糊精成分，從而確定了產生菌菌株；本研究檢測了其中11個產生菌菌株，6株主要產CD6，5株主要產CD7。同時，在鑒定的過程中，定量檢測了各種環(huán)糊精包括大環(huán)糊精(CD大于8)的含量。
　　 ⑵研究了環(huán)糊精與農藥包合物的制備方法，確定了

3、最佳反應條件。本研究分別利用研磨法、超聲波法和飽和水溶液法制備了環(huán)糊精β-CD、HP-β-CD和Me-β-CD與農藥毒死蜱的包合物，其中飽和水溶液法包合效果最好。使用該方法環(huán)糊精β-CD、HP-β-CD和Me-β-CD與農藥毒死蜱的包合率分別為45.8％、52.0％和65.0％。采用正交試驗得到β-CD包合毒死蜱的最佳反應條件：投料比為1：1(摩爾比)，包合時間為3h，包合溫度為60℃。
　　 ⑶利用紫外光譜法定量研究了β-CD

4、及其衍生物對毒死蜱的包結行為。結果表明β-CD及其衍生物與毒死蜱均形成了包結比為1：1的包結物，形成的包合物的穩(wěn)定常數分別為K=33.33mol/L(β-CD)，K=343.8 mol/L(HP-β-CD)，K=461.63 mol/L(Me-β-CD)。由包合物穩(wěn)定常數大小可知β-CD與毒死蜱包合物的穩(wěn)定性最差，而HP-β-CD、Me-β-CD都能與毒死蜱形成較穩(wěn)定的包合物。利用△G=-RlnK計算出重要的熱力學參數△G分別為：-8.

5、69KJ/mol(β-CD)、-20.184KJ/mol(HP-β-CD)及-15.21KJ/mol(Me-β-CD)，包合反應的吉布斯函數△G均為負。
　　 ⑷利用紫外光譜法對液體包合物進行了鑒定。當固定客體毒死蜱濃度時，隨著主體β-CD、HP-β-CD、Me-β-CD濃度的增大，整個體系的吸收峰沒有明顯的位移，但其最大吸收峰處的吸光值逐漸增大。說明β-CD及其衍生物對毒死蜱產生了識別作用，毒死蜱進入CD的空腔，形成了包合物。

6、
　　 ⑸利用紅外吸收光譜和差示熱分析法分別對β-CD、Hp-β-CD和Me-β-CD與毒死蜱固體包合物進行了表征。差示熱分析可知，三種包合物僅存在主體分子的脫水峰，毒死蜱原來的吸收峰消失；紅外吸收光譜證明三種包合物中毒死蜱的特征吸收峰消失，主要表現為主體分子圖譜。結果表明：β-CD、HP-β-CD和Me-β-CD與毒死蜱均形成了1：1的穩(wěn)定包合物。
　　 ⑹包合物的室內殺蟲毒力試驗結果為：β-CD、HP-β-CD和Me

7、-β-CD與毒死蜱包合物致死中濃度LC50分別16.1μg/mL、10.8μg/mL和12.3 gg/mL。
　　 本研究首次利用高效陰離子交換色譜檢測了產CGTase菌株發(fā)酵液中的環(huán)糊精成分，尤其是大環(huán)糊精的組成。建立了一種從土壤中快速篩選環(huán)糊精糖基轉移酶產生菌菌株的新方法，利用該方法還可以檢測環(huán)糊精糖基轉移酶在不同階段產生環(huán)糊精的能力大小。本研究發(fā)現通過環(huán)糊精與毒死蜱的包合作用可以增加毒死蜱在水中的溶解度，提高其藥效。該研究