基于支持向量机的矿区复垦农田土壤-小麦镉含量高光谱估算

以徐州柳新矿区复垦农田土壤-小麦为研究对象,采用传统采样检测方法分析土壤-小麦中重金属镉含量,借助ASD FieldSpec 3型便携式高光谱仪测量样品反射光谱,对光谱进行加权移动平滑、一阶微分变换、包络线去除以及倒数的对数变换,据此选择具有显著相关的土壤和小麦镉污染胁迫敏感波段作为相关因子,建立基于支持向量机的矿区复垦农田土壤-小麦镉含量高光谱估测模型.结果表明:以粉煤灰和煤矸石作为充填物料的复垦场地镉含量在土壤环境质量三级标准值之下,但是其上种植的小麦镉含量均超标,受到严重的镉胁迫;建立的模型能够较理想地进行土壤-小麦镉含量估测,土壤的估测模型相关系数为0.947,小麦的估测模型相关系数为0.782.该研究为监测复垦农田土壤及作物重金属污染提供新方法,为保障矿区粮食安全提供技术手段.     

铕对小麦根可溶性钙含量的影响

研究了Ｅｕ对小麦细胞内Ｃａ＾２＋含量的影响方式,用原子吸收光谱法对根的可溶性钙,总钙含量进行了测定,结果表明,短时间内Ｅｕ＾３＋促进根细胞可溶性钙含量增加,而随着处理时间的延长,可溶性钙含量下降,但总钙含量不断增加;     

23种中国和法国小麦样品及小麦面粉样品的九种元素的分析

通过采电电感耦合等离子发射光谱对10种法国小麦样品、2种中国小麦样品、7种法国小麦面粉样品以及4种中国面粉样品进行了钙、镁、锌、铁、锰、铜、钼、钾及磷共9种微和常量元素的含量分析.结果表明:小麦样品中元素含量最高的为磷、钾和镁,其次为钙、铁、锌、锰、铜和钼.小麦面粉样品中元素含量最高的为磷、钾、钙和镁,其次为铁、锌、锰、铜和钼.法国小麦样品中的1号样品(TREMIE)是居第一位的含微量元素量较高的小麦品种,中国小麦面粉样品的11号样品(标粉)是居第一位含微量元素较高的小麦面粉样品.其中对人体有益的元素远远不能满足人体的需要.     

高效液相色谱法研究邻烯丙基苯酚在小麦植株中的向基传导和分布

采用一种快速、灵敏的高效液相色谱-二极管阵列检测器法(HPLC-DAD)研究拟银杏杀菌剂邻烯丙基苯酚在小麦幼苗中的自顶向基传导作用,并定量分析其进入小麦植株后的具体分布。HPLC-DAD检测条件为:等度流动相65%乙腈/水(0.1%醋酸),HYPERSIL BDS C18,5μm,250 mm×4.6 mm i.d色谱柱,检测波长280 nm。邻烯丙基苯酚的线性回归方程为Y=8.0266X 5.019(r=0.9999),在2~500 mg/L浓度范围内线性关系良好。日内与日间精密度均≤12.44%;平均回收率为83.55%;最低检出限为1.5 ng,最低定量限为2 mg/L。分析方法符合小麦体内药物含量测定的要求。经HPLC-DAD检测,确证了邻烯丙基苯酚具有自小麦叶部向基部传导的特性,施药4h后即可传至根部。给药处理72 h后药剂在小麦叶、茎及根部的积累水平相当,基本完成自顶向基传导过程。     

基于碳纳米管修饰电极检测有机磷农药的生物传感器

报道了一种用于检测有机磷农药的安培型生物传感器,利用戊二醛交联法将乙酰胆碱酯酶和牛血清白蛋白固定在羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极表面,制备了可应用于检测有机磷农药的新型生物传感器,并确定了最佳工作条件.该方法具有良好的重现性和回收率,当辛硫磷及氧化乐果的浓度分别在5.0×10-4～5.0×10-1 g/L和1.0×10-3～5.0×10-1 g/L范围内时,抑制率与其浓度的对数呈线性关系,检出限按抑制率为10%时的农药浓度计算,可分别达到3.6×10-4 g/L和5.9×10-4 g/L.     

一种新颖海洋微生物酯酶的功能鉴定及其在 D-乳酸甲酯制备中的应用

手性药物不同对映体往往表现出截然不同的生理活性和毒性,为了减少有毒副作用的对映体,并降低其生物活性,光学纯手性药物的合成一直是制药行业的研究热点.由于手性药物中间体是合成手性药物的重要构建模块,因此手性药物中间体的合成至关重要.手性乳酸及其酯是合成各类药物、农药和聚合物的重要中间体,在制药工业和材料工业中手性乳酸及其酯的制备非常重要.手性乳酸及其酯可以通过传统的有机化学合成和生物酶催化合成,通过有机化学合成法往往很难得到光学纯度较高的手性乳酸及其酯,而生物酶催化法可以得到光学纯的手性乳酸及其酯,同时避免了有机化学合成所导致的金属残留和环境污染等问题.生物酶法合成光学纯的乳酸及其酯可以通过脱氢酶不对称还原酮的前体得到,然而生物催化使用脱氢酶法需要价格昂贵的辅助因子,如 NADH和 NADPH.而另外一种生物催化方法是通过利用酯酶或者脂肪酶不对称水解外消旋的酯,从而得到光学纯度较高的手性中间体.目前市场上的 L-乳酸甲酯价格不太昂贵,因为 L-乳酸甲酯可以直接通过大发酵的方法取代有机化学法和酶法直接得到.然而 D-乳酸甲酯不能使用廉价的发酵法直接得到,因而其价格昂贵.生物酶催化法可能会成为制备 D-乳酸甲酯的主要方法,因为利用生物酶法可以得到光学纯度较高的 D-乳酸甲酯.本文从西太平洋深海来源的微生物Pseudomonas oryzihabitans HUP022中克隆并异源表达了一种新颖酯酶 PHE14.通过对酯酶 PHE14的酶学性质鉴定表明,酯酶 PHE14的最适反应底物为对硝基苯酚乙酸酯(C2),最适 pH为9.0,最适温度为60°C. PHE14催化最适反应底物 C2的活性达到293.07 U/mg,Vmax和Km分别为200μM/(mg·min)和0.24 mmol/L.酯酶 PHE14对多种有机溶剂、表面活性剂和金属离子都具有非常好的耐受性.深海微生物酯酶 PHE14对高浓度 NaCl具有很好的耐受性,在4 mol/L NaCl存在下,相对酶活力为71.4%.同时,酯酶 PHE14能够催化消旋乳酸甲酯的不对称水解反应制备重要的手性化工产品— D-乳酸甲酯.与先前的一些酯酶拆分的报道不同,有机溶剂和表面活性剂对酯酶 PHE14催化的动力学水解反应没有促进作用.而且,本研究是首次通过酶动力学水解拆分反应制备光学纯的 D-乳酸甲酯.经过实验优化,在 pH 9.0和30°C的条件下,反应产物 D-乳酸甲酯的对映体过量值和产率分别为99%和88.7%.深海微生物酯酶 PHE14作为一种绿色生物催化剂,在多种工业的不对称合成中都具有非常好的应用潜力.     

镨对镉毒害下小麦种子萌发的缓解效应

重金属镉作为毒性较高的环境毒物,不仅危害植物的生长和发育,也对人类健康带来严重威胁。以小麦为试验对象,在200μmol.L-1镉胁迫下,研究了镨对小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响,研究结果表明,200μmol.L-1镉胁迫下,小麦种子萌发过程中根生长、根尖细胞有丝分裂指数、α-淀粉酶、APX及CAT的活性明显受到抑制,而MDA含量明显增加。20~80 mg.L-1镨浸种24 h,对200μmo.lL-1镉胁迫下小麦种子的萌发及根、芽的生长具有一定缓解作用,且以40 mg.L-1镨的效果最好,在该浓度下,根长、根鲜重、发芽指数及活力指数明显提高;同时,可提高根尖有丝分裂指数,增强α-淀粉酶活性,提高抗氧化能力,使MDA含量显著降低。然而,100~150 mg.L-1的镨浸种后,种子活力及幼苗生长下降,根尖细胞分裂指数、α-淀粉酶活性降低,MDA含量增加。     

小麦中多种农药的快速残留分析

建立了同时测定小麦中12种农药(灭线磷、甲拌磷、甲基毒死蜱、八氯二丙醚、马拉硫磷、毒死蜱、氟虫腈、杀扑磷、溴虫腈、三唑磷、联苯菊酯和甲氰菊酯)残留的快速分析方法.样品采用改进的QuEChERS进行前处理,用1%乙酸乙腈提取,C18和中性氧化铝双重净化后,结合GC-MS/SIM对小麦中的12种农药进行检测.结果表明,小麦中12种农药的加标水平为0.025 ～1.0 mg/kg时,平均回收率为76% ～108%,相对标准偏差为0.4% ～10.5%;方法的定量下限(S/N=10)为0.5 ～9.8 μg/kg,低于欧盟设定的MRLs值.     

顶空固相微萃取-气质联用分析小麦储藏过程中挥发性成分变化

采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)对不同储藏时间弱(强)筋小麦中的挥发性物质进行提取、鉴定与分析.选用复合萃取纤维二乙烯基苯-炭烯-聚二甲硅氧烷共聚物(DVB/CAR/PDMS)50 μm涂层,对萃取温度、时间、样品用量和解析时间进行优化.结果表明: HS-SPME测定挥发性物质的最佳前处理条件样品量20 g, 萃取温度75 ℃, 萃取时间60 min, 260 ℃条件下解析5 min;经鉴定分析小麦挥发性成分主要有烃类、醛类,其次为醇类、酮类;挥发性成分总含量在储藏6个月内均呈现先降后增的趋势.弱筋小麦的烃类挥发物相对量随储藏时间延长而快速增加,醛类相对含量先降后升,而酮类和醇类相对含量则逐渐下降;强筋小麦中除烃类相对含量呈先下降而后快速增加外,其余各类挥发物含量均与弱筋小麦呈现相同的规律.储藏6个月后,变化较明显的挥发性物质有己醇、己醛、2,6,10-三甲基-十二烷、十五烷和二十烷.     

层层自组装纳米金与乙酰胆碱酯酶电化学生物传感器检测有机磷农药

采用层层自组装技术制备了快速检测有机磷农药的生物传感器,利用带正电荷的高分子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将乙酰胆碱酯酶(AChE)和金纳米粒子(AuNPs)通过静电力逐层固定到玻碳电极(GCE)表面,并采用交流阻抗和微分脉冲伏安法研究了此生物传感器的电化学行为。由于金纳米粒子优异的电催化性能和良好的生物相容性,使固定化的乙酰胆碱酯酶对其底物具有更高的亲和力和更快的响应速度。实验结果表明:修饰金纳米粒子后,传感器的氧化电流明显增大,在4.6×10-5～5.3×10-3mol/L范围内,固定化酶的抑制率与甲基对硫磷浓度的对数成正比,检出限为7.6×10-6mol/L。该生物传感器具有制备方法简便、成本低、灵敏度高等优点,已成功用于蔬菜样品中甲基对硫磷含量的测定。