環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶產(chǎn)生菌的篩選及環(huán)糊精在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究.pdf

1、環(huán)糊精及其衍生物以其獨(dú)特的包合性能已被廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥、食品、化工、環(huán)境等諸多領(lǐng)域，但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用還處于起始階段。為解決環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶產(chǎn)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(zhuǎn)移酶產(chǎn)生菌菌株的方法。為了進(jìn)一步探索環(huán)糊精在提高農(nóng)藥溶解度及其藥效方面的可行性，本試驗(yàn)以農(nóng)藥毒死蜱為實(shí)驗(yàn)對(duì)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(duì)包合物進(jìn)行了表征，分析了包合物對(duì)殺蟲藥效的影響。本文

2、主要研究結(jié)果如下：
　　 ⑴建立了一種從土壤中快速篩選環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶產(chǎn)生菌菌株的方法。本研究從土壤中初步篩選出了149個(gè)產(chǎn)胞外淀粉水解酶的菌株，利用高效陰離子交換色譜檢測(cè)出了微生物發(fā)酵液中的環(huán)糊精成分，從而確定了產(chǎn)生菌菌株；本研究檢測(cè)了其中11個(gè)產(chǎn)生菌菌株，6株主要產(chǎn)CD6，5株主要產(chǎn)CD7。同時(shí)，在鑒定的過(guò)程中，定量檢測(cè)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(nóng)藥包合物的制備方法，確定了

3、最佳反應(yīng)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(nóng)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(nóng)藥毒死蜱的包合率分別為45.8％、52.0％和65.0％。采用正交試驗(yàn)得到β-CD包合毒死蜱的最佳反應(yīng)條件：投料比為1：1(摩爾比)，包合時(shí)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(duì)毒死蜱的包結(jié)行為。結(jié)果表明β-CD及其衍生物與毒死蜱均形成了包結(jié)比為1：1的包結(jié)物，形成的包合物的穩(wěn)定常數(shù)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(shù)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(jì)算出重要的熱力學(xué)參數(shù)△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(yīng)的吉布斯函數(shù)△G均為負(fù)。
　　 ⑷利用紫外光譜法對(duì)液體包合物進(jìn)行了鑒定。當(dāng)固定客體毒死蜱濃度時(shí)，隨著主體β-CD、HP-β-CD、Me-β-CD濃度的增大，整個(gè)體系的吸收峰沒(méi)有明顯的位移，但其最大吸收峰處的吸光值逐漸增大。說(shuō)明β-CD及其衍生物對(duì)毒死蜱產(chǎn)生了識(shí)別作用，毒死蜱進(jìn)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(duì)β-CD、Hp-β-CD和Me-β-CD與毒死蜱固體包合物進(jìn)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(lái)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(xiàn)為主體分子圖譜。結(jié)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(nèi)殺蟲毒力試驗(yàn)結(jié)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(cè)了產(chǎn)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(zhuǎn)移酶產(chǎn)生菌菌株的新方法，利用該方法還可以檢測(cè)環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶在不同階段產(chǎn)生環(huán)糊精的能力大小。本研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)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