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酶保护剂、用于农药降解的复合酶液及其制备方法、洗涤组合液

阅读:413发布:2020-05-08

专利汇可以提供酶保护剂、用于农药降解的复合酶液及其制备方法、洗涤组合液专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 生物 洗涤剂 技术领域,具体涉及酶保护剂、用于 农药 降解的复合酶液及其制备方法、洗涤组合液,酶保护剂包括多元醇和海藻糖,多元醇和海藻糖的重量比为2:3~6:1,所述多元醇为甘油、山梨醇、丙二醇中的至少一种,酶保护剂能够同时稳定有机磷 水 解 酶和菊酯降解酶复配组成用于农药降解的复合酶液,洗涤组合液可用于清洗水果、蔬菜、茶叶等残留的有机磷、拟 除虫菊 酯 等农药,具有较佳的效果。,下面是酶保护剂、用于农药降解的复合酶液及其制备方法、洗涤组合液专利的具体信息内容。

1.酶保护剂,其特征在于,包括多元醇和海藻糖,多元醇和海藻糖的重量比为2:3~6:
1,所述多元醇为甘油、山梨醇、丙二醇中的至少一种。
2.如权利要求1所述的酶保护剂,其特征在于:用于保护纤维素酶、脂肪酶、酯酶、蛋白酶中的至少一种。
3.用于农药降解的复合酶液,包括如权利要求1或2所述的酶保护剂,其特征在于:还包括菊酯解酶液、有机磷水解酶液、防腐剂、黄原胶。
4.如权利要求3所述的用于农药降解的复合酶液,其特征在于,各成分组成比例如下:
菊酯水解酶液25~35份、有机磷水解酶液25~35份,酶保护剂15~45份、防腐剂0.05~0.1份,黄原胶0.01~0.1份;所述防腐剂为甲基异噻唑啉、甲基氯异噻唑啉酮、山梨酸、苯甲酸中至少一种;所述菊酯水解酶为生物脂肪酶C244A;所述有机磷水解酶为酯酶MPH。
5.如权利要求4所述的用于农药降解的复合酶液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)量取液体菊酯水解酶C244A和防腐剂,搅匀;
(2)将黄原胶、十倍于黄原胶量的海藻糖混匀后缓慢倒入(1)中,搅拌使充分溶解;
(3)量取液体有机磷水解酶MPH倒入(1)中;
(4)将余量海藻糖、多元醇倒入(1)中,继续搅匀即成。
6.洗涤组合液,包括如权利要求3-4所述的用于农药降解的复合酶液,其特征在于:还包括糖脂、酸调节剂和香精,所述糖脂选自鼠李糖脂、槐糖脂中的至少一种,酸碱调节剂调节所述洗涤组合液的pH介于5.0-8.0之间。
7.如权利要求6所述的洗涤组合液,其特征在于:还包括表面活性剂,所述表面活性剂为聚山梨酯-80、烷基糖苷、羟磺甜菜碱中的至少一种。
8.如权利要求7所述的洗涤组合液,其特征在于,各成分组成比例如下:用于农药降解的复合酶液70份-95份、糖脂2份-15份、表面活性剂0.5份-10份、香精0.05份-0.1份。
9.如权利要求6-8任一所述的洗涤组合液,其特征在于:用于清洗水果、蔬菜、茶叶等残留的有机磷、拟除虫菊酯等农药。
10.如权利要求6-9任一所述的洗涤组合液的使用方法,其特征在于:先按0.1%~1%的比例于水中加入所述组合液形成清洗液,在将待清洗基体浸泡于所述清洗液中3-8min后取出冲净,其中清洗液温度低于40℃。

说明书全文

酶保护剂、用于农药降解的复合酶液及其制备方法、洗涤组

合液

技术领域

背景技术

[0002] 国家质检总局2000年数据显示,全国47.5%的蔬菜农药残留超标,常用农药主要是有机磷、拟除虫菊酯等。有机磷农药会引起神经功能紊乱、震颤、精神错乱、语言失常等症状;拟除虫菊酯类农药毒性有蓄积性长期低剂量接触会引起慢性疾病,对哺乳动物具有中等神经毒性、免疫系统毒性、心血管毒性和遗传毒性。WHO早已对它们在农产品中的残留限量作出严格的规定,我国食品安全国家标准GB2763-2019也明确规定了近400种有机磷、拟除虫菊酯在食品中应用的最大残留限量。
[0003] 清除农药残留传统主要方法是清洗、削皮、烹饪、储存、臭法等等,存在降解率低、普适性弱,局限性大等缺陷。宗荣芬(蔬果洗涤剂对农药残留去除率的研究)等通过市售厨房洗涤剂、自来、食用、1%食用盐及厨房洗涤剂加食用碱等浸泡青菜实验发现,市售厨房洗涤剂对甲胺磷、乐果的去除率为50%~68%,1%食用盐的去除率为69%,自来水浸泡去除率仅为46%。相比而言,酶催化拟除虫菊酯类农药降解能够有效地降解,具有高效专一、安全、成本低等优点,具有较好的发展前景,但是确保农药降解酶在货架期内活性不明显下降及对常用农药有机磷、拟除虫菊酯等有普适性是较大难题。
[0004] 专利201310657828.X公开了以黑曲霉酶液、酶保护剂(甘酸/山梨酸/甘油)及吸附剂(和白炭黑)组成的果蔬清洗粉,能够有效快速清除有机磷农药残留。中山大学刘玉焕等(ZL201210412214.0)也获得了发酵效价在2000-3000U/ml的菊酯降解酶液,也公开了(专利201710019869.4)酯酶est816重组酯酶对拟除虫菊酯农药(包括氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯)有强降解作用,45℃保温24h后保留80%的相对酶活性。
[0005] 当前对农药市场位居前列两大类农药的降解酶的复配的研究的报道较少,复配后两种酶的活性变化及对有机磷、菊酯类降解的普适性如何,因此研究两类农药降解酶的复配及其应用,具有重要的意义。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术之缺陷,能够同时稳定有机磷水解酶和菊酯降解酶。
[0007] 本发明是这样实现的:
[0008] 本发明提供酶保护剂,包括多元醇和海藻糖,多元醇和海藻糖的重量比为2:3~6:1,所述多元醇为甘油、山梨醇、丙二醇中的至少一种。
[0009] 该酶保护剂用于保护纤维素酶、脂肪酶、酯酶、蛋白酶中的至少一种。
[0010] 本发明还提供用于农药降解的复合酶液,包括酶保护剂、菊酯水解酶液、有机磷水解酶液、防腐剂、黄原胶。
[0011] 用于农药降解的复合酶液,其各成分组成比例如下:菊酯水解酶液25~35份、有机磷水解酶液25~35份,酶保护剂15~45份、防腐剂0.05~0.1份,黄原胶0.01~0.1份;所述防腐剂为甲基异噻唑啉、甲基氯异噻唑啉酮、山梨酸、苯甲酸中至少一种;所述菊酯水解酶为微生物脂肪酶C244A;所述有机磷水解酶为酯酶MPH。
[0012] 本发明还提供用于农药降解的复合酶液的制备方法,包括以下步骤:
[0013] (1)量取液体菊酯水解酶C244A和防腐剂,搅匀;
[0014] (2)将黄原胶、十倍于黄原胶量的海藻糖混匀后缓慢倒入(1)中,搅拌使充分溶解;
[0015] (3)量取液体有机磷水解酶MPH倒入(1)中;
[0016] (4)将余量海藻糖、多元醇倒入(1)中,继续搅匀即成。
[0017] 本发明还提供洗涤组合液,包括用于农药降解的复合酶液、糖脂、酸碱调节剂和香精,所述糖脂选自鼠李糖脂、槐糖脂中的至少一种,酸碱调节剂调节所述洗涤组合液的pH介于5.0-8.0之间。
[0018] 该洗涤组合液还包括表面活性剂,所述表面活性剂为聚山梨酯80、烷基糖苷、羟磺甜菜碱中的至少一种。
[0019] 该洗涤组合液,各成分组成比例如下:用于农药降解的复合酶液70份-95份、糖脂2份-15份、表面活性剂0.5份-10份、香精0.05份-0.1份。
[0020] 该洗涤组合液用于清洗水果、蔬菜、茶叶等残留的有机磷、拟除虫菊酯等农药。
[0021] 洗涤组合液的使用方法:先按0.1%~1%的比例于水中加入所述组合物形成清洗液,在将待清洗基体浸泡于所述清洗液中3-8min后取出冲净,其中清洗液温度低于40℃。
[0022] 本发明具有以下有益效果:
[0023] 1、海藻糖能非特异性保护液体酶蛋白不变性失活,多元醇也可为水解酶的稳定性提供了较好的环境,二者搭配能协同增强对液体酶蛋白的保护,通用性广。
[0024] 2、本发明提供的复合酶液和洗涤组合液中的黄原胶在水中可溶成高粘稠溶液,能使农药降解酶在溶液保持单独实体,增强农药降解酶的稳定性。
[0025] 3、本发明提供的复合酶液和洗涤组合液按特定比例组合菊酯水解酶C244A和有机磷水解酶MPH,既兼顾了增强农药降解复合酶液的热稳定性,又充分满足降解数倍于国标GB2763-2019最大农残限量的现实需求。
[0026] 4、本发明提供的复合酶液和洗涤组合液用于清洗水果、蔬菜时,因含特定加量海藻糖而具有对果蔬保鲜增艳效果,因含糖脂及特定防腐剂组分而具有优异抑菌防腐效果。

具体实施方式

[0027] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 本发明提供一种酶保护剂,包括多元醇和海藻糖,多元醇和海藻糖的重量比为2:3~6:1,海藻糖能非特异性保护液体酶蛋白不变性失活,多元醇也可为水解酶的稳定性提供了较好的环境,二者能协同增强对液体酶蛋白的保护,该酶保护剂用于保护纤维素酶、脂肪酶、酯酶、蛋白酶中的至少一种。
[0029] 本发明还提供一种用于农药降解的复合酶液,其各成分组成比例如下:菊酯水解酶液25~35份、有机磷水解酶液25~35份,酶保护剂15~45份、防腐剂0.05~0.1份,黄原胶0.01~0.1份;防腐剂为甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、山梨酸、苯甲酸中的至少一种;菊酯水解酶为微生物脂肪酶C244A;有机磷水解酶为酯酶MPH。
[0030] 其中,该用于农药降解的复合酶液的制备方法,包括以下步骤:
[0031] (1)量取液体菊酯水解酶C244A和防腐剂,搅匀;
[0032] (2)将黄原胶、十倍于黄原胶量的海藻糖混匀后缓慢倒入(1)中,搅拌使充分溶解;
[0033] (3)量取液体有机磷水解酶MPH倒入(1)中;
[0034] (4)将余量海藻糖、多元醇倒入(1)中,继续搅匀即成。
[0035] 本发明还提供一种洗涤组合液,各组分的比例为:用于农药降解的复合酶液70份-95份、糖脂2份-15份、表面活性剂0.5份-10份、香精0.05份-0.1份和酸碱调节剂,其中糖脂选自鼠李糖脂、槐糖脂中的至少一种,酸碱调节剂调节该洗涤组合液的pH介于5.0-8.0之间。
[0036] 洗涤组合液的使用方法:先按0.1%~1%的比例于水中加入所述组合物形成清洗液,在将待清洗基体浸泡于所述清洗液中3-8min后取出冲净,其中清洗液温度低于40℃。
[0037] 有机磷水解酶及菊酯水解酶的酶活测定
[0038] 有机磷水解酶酶活力测定方法,详见专利CN108998289A[0129]行-[0131]行。
[0039] 菊酯水解酶酶活力测定采用棕榈酸对硝基苯酯(记为“pNPP”)生成对硝基苯酚的生产速率方法,具体方法如下:
[0040] 准备一支10mL玻璃试管,吸取5900μL 0.05mmol/L pH7.6Tris-盐酸缓冲液75μL10mmol/L棕榈酸对硝基苯酯异丙醇液混匀并在25℃水浴锅水浴3min,再加入120uL菊酯降解酶样水稀释液后即刻开始由0s正计时、混合均匀,以空白样为对照调分光光度计零点,在400nm处测定试管中反应液的吸光值,第30s时测值记为A1(用于衡量稀释程度,应控制在
0.15-0.25之间),第90s时测值记为A2。读取吸光值的环境温度尽量接近25℃;同一样品两个平行测定值的相对误差不超过10.0%,两者平均值为最终的酶活力测定值。
[0041] 试样中农药降解酶活力按下式计算:
[0042] X=Vt*(A2-A1)*N/14.7*1.0*Vs*t=3.455*(A2-A1)*N
[0043] 式中:X-液(固)态样品中农药降解酶活力,u/mL(或u/g),结果取整数;Vt-反应总体积(6095μL);Vs-样品体积(120μL);1.0-光径(cm);N-稀释倍数;t-时间间隔,1min;14.7-对硝基苯酚400nm摩尔消光系数(cm2/umol)。
[0044] 1、酶保护剂对有机磷水解酶或菊酯水解液稳定性的影响
[0045] 实施例1
[0046] 本实施例提供一种酶保护剂,并将该酶保护剂用于菊酯水解酶C244A,具体配比为:26份山梨醇液、7份海藻糖、66.9份菊酯水解酶C244A、0.1份甲基氯异噻唑啉酮。
[0047] 实施例2
[0048] 本实施例提供一种酶保护剂,并将该酶保护剂用于菊酯水解酶C244A,具体配比为:30份山梨醇液、3份海藻糖、66.9份菊酯水解酶C244A、0.1份甲基氯异噻唑啉酮。
[0049] 实施例3
[0050] 本实施例提供一种酶保护剂,并将该酶保护剂用于菊酯水解酶C244A,具体配比为:11份山梨醇液、22份海藻糖、66.9份菊酯水解酶C244A、0.1份甲基氯异噻唑啉酮。
[0051] 实施例4
[0052] 本实施例提供一种酶保护剂,并将该酶保护剂用于有机磷水解酶MPH,具配比为:25份甘油、14份海藻糖、60.9份有机磷水解酶MPH、0.1份甲基异噻唑啉酮。
[0053] 将酶保护剂换成水后做对照试验:
[0054] 对比例1:66.9份菊酯水解酶C244A液、33份水及0.1份甲基异噻唑啉酮。
[0055] 对比例2:60.9份有机磷水解酶MPH液、39份水及0.1份甲基异噻唑啉酮。
[0056] 测定每组试样的即时酶活力以及在40℃条件下放置30d后的酶活力,具体结果见表1。
[0057] 表1所述酶保护剂对单酶的稳定性影响
[0058]
[0059] 表1所示,试验结果表明添加所述酶保护剂后的实施例比对比例明显稳定,且实施例1中酶保护剂比实施例2、3中酶保护剂对酶的稳定性保护更佳,即酶保护剂配比对酶的稳定性也有一定的影响,多元醇和海藻糖的重量比为2:3~6:1时所述酶保护剂对酶的稳定效果更佳。
[0060] 2、酶保护剂对复合酶液及洗涤组合液稳定性的影响
[0061] 实施例5
[0062] 本实施例提供一种复合酶液,具体配比为:45份酶保护剂(甘油/海藻糖为2/1)、27份有机磷水解酶液MPH、27.9份菊酯水解酶液C244A、0.04份黄原胶、0.06份甲基异噻唑啉酮。
[0063] 实施例6
[0064] 本实施例提供一种复合酶液,具体配比为:15份酶保护剂(丙二醇/海藻糖为4/1)、42份有机磷水解酶液MPH、42.88份菊酯水解酶液C244A、0.04份黄原胶、0.08份甲基氯异噻唑啉酮。
[0065] 实施例7
[0066] 本实施例提供一种复合酶液,具体配比为:30份酶保护剂(甘油/海藻糖=2/1)、34份有机磷水解酶液MPH、35.86份菊酯水解酶液C244A、0.04份黄原胶、0.1份甲基异噻唑啉酮。
[0067] 该复合酶液具体的制备方法为:
[0068] (1)准确称量35.86份菊酯水解酶C244A及0.1份甲基异噻唑啉酮,搅匀;
[0069] (2)将0.04份黄原胶、0.4份海藻糖混匀后缓慢倒入(1)中,搅拌使充分溶解;
[0070] (3)准确量取34份有机磷水解酶MPH倒入(1)中;
[0071] (4)将余量海藻糖、20份甘油倒入(1)中,继续搅匀即成。
[0072] 实施例8
[0073] 本实施例提供一种复合酶液,具体配比为:30份酶保护剂(甘油/海藻糖=9/1)、34份有机磷水解酶液MPH、35.86份菊酯水解酶液C244A、0.04份黄原胶、0.1份甲基异噻唑啉酮。
[0074] 对比例3
[0075] 将酶保护剂换成水做对照,具体配比为:34份有机磷水解酶液MPH、35.86份菊酯水解酶液C244A、30份水、0.04份黄原胶、0.1份甲基异噻唑啉酮
[0076] 实施例9
[0077] 本实施例提供一种洗涤组合液,具体配比为:70份复合酶液(实施例7)、5份鼠李糖脂、2份吐温80、3份羟磺甜菜碱、0.07份柠檬香精,并用稀盐酸调pH至5.8。
[0078] 实施例10
[0079] 本实施例提供一种洗涤组合液,具体配比为:95份复合酶液(实施例7)、3份槐糖脂、1份吐温80、0.9份羟磺甜菜碱、0.07份柠檬香精,并用稀盐酸调pH至6.0。
[0080] 测定每组试样的即时酶活力以及在40℃条件下放置30d后的酶活力,具体结果见表2。
[0081] 表2所述酶保护剂对复合酶液及洗涤组合液稳定性的影响
[0082]
[0083] 表2所示,试验结果表明添加所述酶保护剂后的实施例5、6、7、8比对比例3明显稳定,且实施例5、6、7中酶保护剂比实施例8中酶保护剂对酶的稳定性保护更佳,即酶保护剂配比对酶的稳定性也有一定的影响,多元醇和海藻糖的重量比为2:3~6:1时所述酶保护剂对酶的稳定效果更佳,实施例9、10表明洗涤组合液中菊酯水解酶C244A和有机磷水解酶MPH的稳定性也很好。
[0084] 3、复合酶液及洗涤组合液对常见农药的清除效果
[0085] 有机磷农药速测卡显色法定性试验显示,经实施例9浸泡前后柠檬外皮显色差异明显,浸泡前近白色,浸泡后显蓝色,接近纯水阴性对照组,表明浸泡后柠檬外皮有机磷残留低于速测卡检测限
[0086] 菊酯专用速测卡显色盒试验发现,经样实施例9样浸泡后先前呈阳性的绿茶、红茶接近阴性对照组显色程度。此外,HPLC法检测复合酶液实施例7及含酶清洗液实施例9对常见菊酯清洗效果见表3,对菊酯的降解效率均能达到80%以上,表明对菊酯降解效果佳。
[0087] 表3 HPLC法检测复合酶液及洗涤组合液对常见菊酯的清除效果
[0088]
[0089] 复合酶液及洗涤组合液放置30d后,菊酯水解酶C244A和有机磷水解酶MPH还具有较高的酶活力,可用于清洗水果、蔬菜、茶叶等残留的有机磷、拟除虫菊酯等农药,本发明提供的酶保护剂对复合酶液及洗涤组合液中菊酯水解酶C244A和有机磷水解酶MPH的稳定性具有很好的保护效果。
[0090] 本发明提供的复合酶液和洗涤组合液按特定比例组合菊酯水解酶C244A和有机磷水解酶MPH,既兼顾了增强农药降解复合酶液的热稳定性,又充分满足降解数倍于国标GB2763-2019最大农残限量的现实需求。
[0091] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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