第一節(jié) 中國農(nóng)藥降解劑項目產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境
一、宏觀經(jīng)濟環(huán)境 分析
(一)GDP增長 分析
2005-2009年中國GDP值
單位:億元
2005-2009年我國GDP增長變化情況
單位:%
2009年國內(nèi)生產(chǎn)總值335353億元,按可比價格計算,比上年增長8.7%,增速比上年回落0.9個百分點。分季度看,一季度增長6.2%,二季度增長7.9%,三季度增長9.1%,四季度增長10.7%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值35477億元,增長4.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值156958億元,增長9.5%;第三產(chǎn)業(yè)增加值142918億元,增長8.9%。
2008年國內(nèi)生產(chǎn)總值300670億元,比上年增長9.0%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值34000億元,增長5.5%;第二產(chǎn)業(yè)增加值146183億元,增長9.3%;第三產(chǎn)業(yè)增加值120487億元,增長9.5%。第一產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重為11.3%,比上年上升0.2個百分點;第二產(chǎn)業(yè)增加值比重為48.6%,上升0.1個百分點;第三產(chǎn)業(yè)增加值比重為40.1%,下降0.3個百分點。
2007年國內(nèi)生產(chǎn)總值246619億元,比上年增長11.4%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值28910億元,增長3.7%;第二產(chǎn)業(yè)增加值121381億元,增長13.4%;第三產(chǎn)業(yè)增加值96328億元,增長11.4%。
2006年國內(nèi)生產(chǎn)總值209407億元,比上年增長10.7%。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值24700億元,增長5.0%;第二產(chǎn)業(yè)增加值102004億元,增長12.5%;第三產(chǎn)業(yè)增加值82703億元,增長10.3%。
2005年國內(nèi)生產(chǎn)總值182321億元,比上年增長9.9%。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值22718億元,增長5.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值86208億元,增長11.4%;第三產(chǎn)業(yè)增加值73395億元,增長9.6%。
(二)投資、消費、進(jìn)出口 分析
1、固定資產(chǎn)投資
2005-2009年我國固定資產(chǎn)投資情況
單位:億元
全年全社會固定資產(chǎn)投資224846億元,比上年增長30.1%。分城鄉(xiāng)看,城鎮(zhèn)投資194139億元,增長30.5%;農(nóng)村投資30707億元,增長27.5%。分地區(qū)看,東部地區(qū)投資95653億元,比上年增長23.0%;中部地區(qū)投資49846億元,增長35.8%;西部地區(qū)投資49662億元,增長38.1%;東北地區(qū)投資23733億元,增長26.8%。
2、消費
2005-2009年社會消費品零售總額
單位:億元
全年社會消費品零售總額125343億元,比上年增長15.5%。分地域看,城市消費品零售額85133億元,增長15.5%;縣及縣以下消費品零售額40210億元,增長15.7%。分 行業(yè) 看,批發(fā)和零售業(yè)零售額105413億元,增長15.6%;住宿和餐飲業(yè)零售額17998億元,增長16.8%;其他 行業(yè) 零售額1932億元,增長2.5%。
2005-2009年居民消費價格漲跌幅度
單位:%
3、進(jìn)出口
2005-2009年貨物進(jìn)出品總額
單位:億美元
2004-2008年進(jìn)出口貿(mào)易發(fā)展情況
2009年國內(nèi)進(jìn)出口總額全年下降,自11月份由降轉(zhuǎn)升。全年進(jìn)出口總額22073億美元,比上年下降13.9%。11月份進(jìn)出口總額同比漲幅由負(fù)轉(zhuǎn)正,當(dāng)月增長9.8%,12月份增長32.7%。去年全年的出口12017億美元,下降16%;進(jìn)口10056億美元,下降11.2%。進(jìn)出口相抵,去年的貿(mào)易順差1961億美元,比上年減少994億美元。
二、政策法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
(一)政策法規(guī)
近幾年我國每年發(fā)生農(nóng)藥中毒的人數(shù)年均超過10萬人,每年因農(nóng)藥引起的食物中毒發(fā)病率居化學(xué)性中毒之首。出口農(nóng)產(chǎn)品因農(nóng)藥殘留量超標(biāo),屢遭國外拒收、扣留、退貨、索賠、撤銷合同等事件,不僅造成巨大的經(jīng)濟損失,而且嚴(yán)重影響了我國外貿(mào)聲譽。
我國在20世紀(jì)80年代頒布并實施《農(nóng)藥登記規(guī)定》,90年代出臺《農(nóng)藥管理條例》,農(nóng)藥管理開始走向法制軌道,農(nóng)藥殘留試驗 研究 和管理工作隨之也得到進(jìn)一步的提高和發(fā)展。要求申請農(nóng)藥品種登記時,必須提供該農(nóng)藥產(chǎn)品在登記作物中的殘留、代謝、降解和檢測方法以及中國兩個代表性作物產(chǎn)區(qū)兩年殘留試驗資料等。
我國現(xiàn)有常用農(nóng)藥品種約200種,近年來我國制訂了79種農(nóng)藥在32種(類)農(nóng)副產(chǎn)品中的205項農(nóng)藥最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn),其中關(guān)于蔬菜的共有39個農(nóng)藥品種43項標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)部已制訂了《農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則》國家標(biāo)準(zhǔn),共制訂160種農(nóng)藥在l9種作物上351項標(biāo)準(zhǔn)。這對于加強農(nóng)藥管理,指導(dǎo)科學(xué)、合理、安全使用農(nóng)藥,防止農(nóng)藥污染農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境,保障人體健康,促進(jìn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。但與國際先進(jìn)國家相比較,我國現(xiàn)行的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)制訂工作仍有待于進(jìn)一步加強,尤其是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中存在作物分類不細(xì)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量少等突出問題。
(二) 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)
由于農(nóng)藥降解劑產(chǎn)品還處于研發(fā)試制階段,暫無國家標(biāo)準(zhǔn)可循。北京比亞公司參照農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù) 研究 所技術(shù)轉(zhuǎn)讓時提供的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合企業(yè)后續(xù)研發(fā)和生產(chǎn)條件,制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并在企業(yè)所在地懷柔區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案,名稱為《北京森根比亞生物工程技術(shù)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——“比亞”蔬菜瓜果農(nóng)藥降解酶(Q/HRKLS001-2007)》。
第二節(jié) 農(nóng)藥降解劑項目技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
一、技術(shù) 發(fā)展 分析
目前,在我國農(nóng)藥市場上已有一些各類農(nóng)藥殘留降解菌(酶)制劑研制成功的報道,有的已通過了專家組的技術(shù)鑒定,有的已進(jìn)入了“中試階段”,建立了試驗示范基地,有的已將技術(shù)專利交給了生產(chǎn)企業(yè),大批量生產(chǎn)面市并申報了商品名稱,在綠色、無公害、有機農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)實踐上推廣應(yīng)用,如由中國工程院范云六院士帶領(lǐng)和指導(dǎo)的,中國農(nóng)科院生物技術(shù) 研究 所承擔(dān)的國家“863”計劃“有機磷農(nóng)藥降解酶制劑”項目,自2001年初開始實施,經(jīng)過5年的自主創(chuàng)新 研究 ,于2006年5月25日宣布研制成功,能夠徹底取出農(nóng)產(chǎn)品的有機磷農(nóng)藥殘留,已通過了農(nóng)業(yè)部委托的由金鑒明院士等專家組成的堅定委員會的堅定。該項目從被有機磷農(nóng)藥污染的土壤中篩選出能夠降解多種有機磷農(nóng)藥的細(xì)菌,從中克隆出了有機磷降解酶的編碼基因,并成功的利用“畢赤酵母”高效表達(dá)了有機磷降解酶的表達(dá)量為6克/升(g/l),酶活性為1.6×104u/ml。該成果已在3噸發(fā)酵罐的中試水平上確立了基因工程酵母菌生產(chǎn)有機磷降解酶的穩(wěn)定的發(fā)酵工藝,為有機磷的降解酶產(chǎn)業(yè)化打下了基礎(chǔ)。
由中國農(nóng)科院生物技術(shù) 研究 所研制的“比亞蔬菜瓜果農(nóng)藥降解酶”生物制劑也獲得了成功,并通過了專家鑒定。該制劑可迅速作用于有機磷農(nóng)藥殘留有毒分子,通過生化反應(yīng),降解分子中的磷酯鍵,使其不溶性的劇毒成分即刻分解為無毒物質(zhì)、可溶于水的小分子、徹底去除農(nóng)藥殘留。降解后的溶液是無毒的水溶液,沒有第二次污染,不但能凈化農(nóng)作物食品,而且對湖泊、土壤中的農(nóng)藥殘留也有極高的凈化效能。擁有該項技術(shù)的北京佳新貿(mào)易發(fā)展有限公司董事長丁毅說,該項目已投入規(guī)?;a(chǎn),2007年將全面推廣應(yīng)用。
由陜西楊陵華轅生物技術(shù)有限公司研制的生物活性農(nóng)殘降解制劑在2006年已取得成功,并申請了國家發(fā)明專利。這種有機生物制劑是由幾十種動植物源物質(zhì)應(yīng)用遺傳和生物工程技術(shù)制成,不含任何激素,不產(chǎn)生二次污染。其核心技術(shù)是利用野生植物資源及礦物資源,以遺傳學(xué)、酶學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、生殖生理學(xué)、病理學(xué)等多學(xué)科跨領(lǐng)域綜合技術(shù)深度開發(fā)的多種酶活性化合物,其降解農(nóng)藥殘留是在植物生長過程中采用拌種、浸種、灌根、葉面噴施等方法進(jìn)行的,對各類農(nóng)作物農(nóng)藥殘留降解速度快、安全經(jīng)濟、而且由于其富含活性生物蛋白成分,還具有抑菌、延緩果實衰老、保鮮等作用,在植物抗旱和供給養(yǎng)料上有促進(jìn)轉(zhuǎn)化和吸收的功能,還可以和農(nóng)藥等混合使用。
二、工藝流程或特點
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對多種農(nóng)藥的降解進(jìn)行了大量和有益的探索,分離到一批能降解或轉(zhuǎn)化農(nóng)藥的微生物種群。在此基礎(chǔ)上分離和純化幾種微生物的農(nóng)藥降解酶, 研究 它們的主要作用方式和酶促反應(yīng)類型,充分肯定了微生物所產(chǎn)生的酶在環(huán)境中對農(nóng)藥降解起到相當(dāng)重要的作用。 研究 結(jié)果表明,如果農(nóng)藥中的一個酯鍵被水解,將大大降低其毒性,以對硫磷為例,磷酯鍵的斷裂,使其毒性降低100倍。因此,破壞農(nóng)藥酯鍵是降低農(nóng)藥毒性的行之有效的方法,具有較大的應(yīng)用潛力。
目前農(nóng)藥降解酶主要分為水解和氧化還原酶類。水解酶類如磷酸酶、對硫磷水解酶、酯酶、硫基酰胺酶和裂解酶等。它們廣泛存在,穩(wěn)定性強,無需輔酶,將農(nóng)藥水解為結(jié)構(gòu)簡單的、毒性較低的小分子化合物,并且降低農(nóng)藥的生物專一性和穩(wěn)定性,提高產(chǎn)物的生物降解性。這類酶對作用農(nóng)藥的專一性要求不高,水解農(nóng)藥的種類較多,如酯酶和硫基酞胺酶,可水解的農(nóng)藥分別約為16種和12種。氧化還原酶類包括過氧化物酶和多酚氧化酶,主要對酚、氯代酚、氯代苯胺等有較好的降解力。
1、對硫磷水解酶
在參與有機磷毒劑的轉(zhuǎn)化和去毒的酶中,最重要的是酯酶類中的磷酸三酯酶(phosphotriesterase,PTE)家族,又稱為有機磷水解酶(OPH)。PTE斷裂磷原子和解離基團(tuán)之間的鍵,水解產(chǎn)物具有比有機磷殺蟲劑本身更強的極性,在脂肪組織中不聚集,從而隨體液排出體外。同時,由于該水解產(chǎn)物磷酸化能力比有機磷殺蟲劑本身低,因此毒性也降低。對硫磷水解酶屬于PTE家族,因其被發(fā)現(xiàn)的第一個底物對硫磷而得名。該酶水解對硫磷產(chǎn)生二乙基硫代磷酸和對硝基苯酚。對硫磷對大鼠的經(jīng)口半致死劑量是6mg/kg,在酶的作用下完全水解產(chǎn)生對硝基苯酚后,對大鼠的半致死劑量是300~500mg/kg,其毒性降低了100~120倍。由于二乙基硫代磷酸和對硝基苯酚的水溶性較好,因而在環(huán)境中可以被其他微生物降解,從而可實現(xiàn)對硫磷的完全去毒。
對硫磷水解酶能夠水解多種有機磷殺蟲劑,包括對硫磷、三唑磷(triazophos)、對氧磷、苯硫磷(EPN)、甲基對硫磷、毒死稗(dursban)、殺螟松、殺螟腈等,其最適底物是對氧磷。對硫磷水解酶對于底物其他部分的變化不太敏感。磷?;难醣涣蛉〈ㄈ鐚α蛄祝?,該酶的νmax沒有大的變化。解離基團(tuán)能夠從磷原子上解離,但解離基團(tuán)的pKa決定了不同底物的水解率。對硫磷水解酶也能催化P-S鍵的水解(如馬拉硫磷),但不能催化對硝基苯基乙酸鹽中羰基基團(tuán)的裂解。有機磷酸二酯或有機磷酸一酯幾乎不能被對硫磷水解酶水解。
直接發(fā)酵甲基對硫磷降解菌DLL-E4,超聲波破碎提取其粗酶液,直接噴灑于黃瓜、青菜和茶葉表面,有助于消除表面的農(nóng)藥殘留,粗酶液能同時降解甲胺磷、辛硫磷和毒死蜱等農(nóng)藥,最高去除率可達(dá)100%。
利用毒死蜱降解菌WZ-I(FusariumLK.exFx)能高效降解毒死蜱的特性, 研究 了其酶液消除蔬菜表面毒死蜱殘留污染的途徑。粗提酶中可溶性蛋白的含量為1.99mg/mL,降解酶的Km為0.691mmol/L,νmax為0.2777μmol/(mg·min)。降解酶對毒死蜱的最適溫度和pH值分別為25℃和7.0,在偏酸性的環(huán)境中其酶活力損失更大,略偏堿性的環(huán)境對酶活力影響相對較小。該酶只有在較低的溫度下才能保持較高的酶活力,在溫度較高的環(huán)境下,該降解酶的酶活性損失較快。采用濃度為0.5%的洗滌劑,用稀釋后的酶液及濃度為0.5%食用堿(NaHCO3)處理被農(nóng)藥污染的甘藍(lán)和黃瓜,結(jié)果表明,使用一定濃度的降解酶液能有效去除蔬菜表面毒死蜱殘留污染,在10min內(nèi)最高去除率可達(dá)60.2%。不同酶液的濃度對蔬菜表面毒死蜱殘留的去除具有較大的影響,隨著酶液濃度的增加,對農(nóng)藥的去除效果逐漸增加。
Caldwell和Munneck分別用固定化的磷酸三酯酶和對硫磷水解酶在流化床反應(yīng)器中處理有機磷農(nóng)藥污水,污染物的去除率達(dá)90%以上。K.E.Lejeune等把有機磷降解酶固定在聚合尿烷(polyurethane)泡沫上,熱穩(wěn)定性比可溶性酶提高了幾個數(shù)量級,儲存在25℃20%的DMSO中,酶的半衰期達(dá)1500d,估計2.5kg的固定化酶在1年內(nèi)可有效水解30000t的有機磷神經(jīng)毒劑。
2000年RichardD.等構(gòu)建了與纖維素結(jié)合區(qū)(cellulose-bindingdomain,CBD)融合的有機磷降解酶(OPH),可以將純化與固定步驟合二為一,使OPH固定在纖維素類的基質(zhì)上。CBD來源于纖維素解質(zhì)菌Clostridiumcellulovorans的纖維素結(jié)合蛋白A,對纖維素具有高親和力。用于CBD-OPH系統(tǒng)純化和固定的纖維素基質(zhì)廣泛,價格便宜,比如用多微孔珠、高吸附性的海綿或布料、微晶粉末,都可以實現(xiàn)純化與固定。CBD-OPH系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于固定化酶降解反應(yīng)器,同時可以應(yīng)用于有機磷農(nóng)藥接觸頻繁人員的保護(hù)性服裝。
由于純化有機磷水解酶的成本太高、周期過長,無法廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn),可用分泌在細(xì)胞表面上的有機磷水解酶,然后固定化細(xì)胞,發(fā)展成為生物反應(yīng)器。最早成功使用的是Lpp-OmpA分泌信號肽,Lpp是一段可定位到細(xì)胞外膜上的膜蛋白片段,OmpA是有分泌功能的多肽。將OPH融合到Lpp-OmpA的C末端可實現(xiàn)OPH蛋白在細(xì)胞表面表達(dá)。比較Lpp-OmpA-OPH系統(tǒng)和同樣表達(dá)水平的胞內(nèi)表達(dá)的OPH發(fā)現(xiàn),前者在水解效率上要高于后者7倍。Lpp-OmpA-OPH固定化的細(xì)胞反應(yīng)器林比固定化酶反應(yīng)器的存放期限長,OPH的活性可以保持在37℃1個月而沒有任何活性損失,即使高濃度的有機試劑存在也不會影響固定化細(xì)胞中的OPH活性。由于OPH分泌到細(xì)胞表面,可以避免被胞內(nèi)的蛋白酶降解,大大延長水解活力的發(fā)揮,這些特性使它非常被看好發(fā)展成為大規(guī)模的生物反應(yīng)器。將進(jìn)入成熟期生長的細(xì)胞在pH8.0、1mmol/LCO2+和50mmol/L檸檬酸磷酸緩沖液中,經(jīng)48h吸附到支撐介質(zhì)上。水解的反應(yīng)體系為pH8.0、50mmol/L檸檬酸磷酸緩沖液,0.05mmol/LCO2+,20%甲醇,37℃下可獲得最高水解效率。
2、酯酶
酯酶(esterase,EC3.1.1.1)屬于水解酶類(hydrolase),是指能夠催化水解羰酸酯的所有酶的總稱,又稱羰酸酯水解酶(carboxylesterhydrolases),廣泛存在于生物體內(nèi)。
按照酯酶水解底物的特異性可分為兩大類:一類是無底物特異性的非特異性酯酶;另一類是有底物特異性的特異性酯酶。通常我們所說的酯酶就是前一種酯酶,也就是狹義的酯酶,廣義的酯酶包括后者。非特異性酯酶可分為芳香基酯酶、羰酸酯酶、乙酰酯酶。根據(jù)底物的特異性,可將特異性酯酶分為分解高級脂肪酸的脂肪酶(lipase);分解乙酰膽堿酯的乙酰膽堿酯酶(acetylacholinesterase),其特異性底物為乙酰-β-甲基硫代膽堿或乙酰基巰基氮化物離子;還有乙酰硫代膽堿和3-乙酰基-5-吲哚重氮化物離子;分解膽堿酯的膽堿酯酶(cholinesterase),它的特異性底物為丁酰-硫代膽堿(butyrylthiochline),抑制劑為異-OMPA四異丙基氨基焦酰胺(tetroisoprpyliyrophosphoram)。
酯酶可以把殘留在土壤中的農(nóng)藥成分分解,如某些微生物可分泌磷脂和氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)的水解酶,分解酯類農(nóng)藥中的磷酸酯和氨基甲酸酯。酯類農(nóng)藥降解菌可以有效地利用酯類農(nóng)藥為碳源,降解酶比產(chǎn)生這類酶的微生物菌體更能忍受異常環(huán)境條件,酶的降解效率遠(yuǎn)勝過微生物本身??梢栽O(shè)想利用微生物產(chǎn)降解酯類農(nóng)藥酶作為凈化農(nóng)藥污染的有效手段,Derbyshire等從無色桿菌(Achromobactersp.)提取呋喃丹酯鍵水解酶,純化后的水解酶對低濃度的呋喃丹和甲萘威有較好的降解效果。
中國科學(xué)院的喬傳令等從對殺蟲藥劑有抗性的蚊蟲中分離到的擴增500~800倍的酯酶基因,即酯酶B1,1.3kbp片段,并將其克隆到pRL-439質(zhì)粒中,構(gòu)建pRL-B1重組質(zhì)粒,再用新構(gòu)建的pRL-B1重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌(E.coliHB101),并在大腸桿菌中大量表達(dá),制得帶有含該重組體的酯酶基因的細(xì)菌,即對有機磷、氨基甲酸酯、有機氯類酯化合物有降解作用的脫毒工程菌?;ッ副磉_(dá)量高,脫毒功能顯著,已申請專利(專利號CN1211618)。另外,他們分別克隆解毒酯酶和水解酶的基因(bl和opd);將此基因分別克隆到表達(dá)載體pETDuet-1上,構(gòu)建融合表達(dá)載體pETDuet-b1-opd;最后轉(zhuǎn)化得到重組菌株并進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)。由于上述超級工程菌經(jīng)誘導(dǎo)表達(dá)后而制備得到解毒酶(專利號CN1651571)。該超級工程菌和解毒酶可以同時降解馬拉硫磷(30min降解67.0%)、對硫磷(30min降解66.7%)、高效氯氰菊酯、三氯殺蟲酯等有機酸酯和有機磷類農(nóng)藥;可以用于有機磷中毒溫血動物的解毒。該超級工程菌和解毒酶為利用真核和原核生物等自然資源對殘留在水源、土壤等中的農(nóng)藥等有毒有害化合物污染進(jìn)行生物治理提供了一條新途徑。
各種菌對馬拉硫磷的降解效率
3、漆酶
氯苯嘧啶醇(fenarimol,2,4’-二氯-[嘧啶基-5]二苯基甲醇,C17H12Cl2N2O)在果樹白粉病、梨黑腥病和銹病等方面具有良好的防治效果。漆酶對氯酚類化合物具有良好的降解作用。尤其在葡萄糖培養(yǎng)基中,栓菌420(trametessp.420)經(jīng)6mmol/L鄰甲苯胺誘導(dǎo),漆酶活力達(dá)到4535U/L(愈創(chuàng)木酚法),用弱陰離子交換色譜可分離得到純化漆酶。以殼聚糖為載體、戊二醛為交聯(lián)劑對漆酶進(jìn)行固定化,30g殼聚糖與30U漆酶混合,酶活回收率高達(dá)69%。在酸性條件下(pH4.0),固定化漆酶對農(nóng)藥氯苯嘧啶醇具有良好的降解作用(30%)。
4、其他酶類
陳玉柱 研究 發(fā)明了一種農(nóng)藥降解復(fù)合酶制備方法,涉及降解復(fù)合酶制備方法(專利號CN1609205)。組成成分(質(zhì)量份)是:木素過氧化酶(40~60)、杜酸酶(6~8)、酚氧化酶(8~12)、甲酰胺酶(30~60)、氰化水解酶(30~60)、甲酸解氫酶(30~60)、溶菌酶(8~10)、吐溫溶液(100~200)(濃度50~100mg/L)酶原料,每個酶原料的活性單位不得低于50000U/g(以50000~150000U/g為佳)。經(jīng)選料混合,加入封閉式低溫攪拌液化器,然后注入藥瓶內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),18~23℃,8~12d;低溫干燥機內(nèi)進(jìn)行冷凍干燥,含水量5%~8%;干燥后送入自動無菌包裝機包裝,制成產(chǎn)品。該方法簡單,使用方便,產(chǎn)品活性高,高效、廣譜。其產(chǎn)品已經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院質(zhì)量檢測,質(zhì)量合格,經(jīng)實施使用證明該制備方法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有除菌、去污、去除重金屬污染、降解農(nóng)藥、抗生素、激素殘留的作用。
天津南開戈德集團(tuán)研發(fā)出一種把普通的植酸酶作為殘余農(nóng)藥降解劑的使用方法(專利號CN1769438)。植酸酶用作殘留農(nóng)藥降解劑的使用方法:購買商品化的植酸酶,將含有植酸酶0.1~100U/mL的溶液均勻噴灑于含殘留農(nóng)藥的植物整個表面,保留6~24h,或?qū)⒑瑲埩艮r(nóng)藥的植物用含植酸酶0.1~100U/mL的溶液浸泡10~60min。植酸酶用作殘留農(nóng)藥降解劑清除殘留農(nóng)藥效果好,安全無毒,在環(huán)境中易降解,生產(chǎn)成本低廉,且使用方便。
直接應(yīng)用農(nóng)藥降解酶制劑比應(yīng)用產(chǎn)酶的菌劑更有優(yōu)勢。其農(nóng)藥降解速度快,一般只需數(shù)分鐘就可使農(nóng)藥80%以上降解,同時由于此酶的酶解條件要求并不嚴(yán)格,有利于其在生產(chǎn)實踐中的實際應(yīng)用。
當(dāng)然,在實際應(yīng)用中酶也存在著一定的局限性,如酶純化和提取技術(shù)耗時長、花費高;酶易受周圍環(huán)境因素的影響,可能不穩(wěn)定;有些酶需要輔酶因子,在應(yīng)用中比較困難;酶和污染物的相互作用會因為酶擴散而受到抑制;酶也可能因為變性而失去活力。但近年來已有 研究 表明,通過采用固定化技術(shù),酶可分離重復(fù)使用;同時抗蛋白酶降解能力較強,明顯提高了酶的穩(wěn)定性和使用期限。
第三節(jié) 農(nóng)藥降解劑項目產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點
一、周期性階段
農(nóng)藥降解劑項目產(chǎn)業(yè)周期性階段
分析
二、區(qū)域性分布
我國農(nóng)藥降解劑 行業(yè) 分布主要以生物 研究 產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、生物制造業(yè)發(fā)展較快的北京、福建、南京、西安及廣東沿海等地區(qū)。
三、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
農(nóng)藥降解劑
行業(yè)
產(chǎn)業(yè)鏈簡圖
1、上游 行業(yè)
隨著酶工程和基因工程的發(fā)展,目前已從不同的微生物中分離到各種農(nóng)藥降解酶和降解基因,農(nóng)藥降解基因的多樣性和來源的廣泛性將為工程菌的構(gòu)建和改造打下良好基礎(chǔ)。
盡管真菌是微生物中的一大類群,并已分離出很多可降解農(nóng)藥的菌株,但目前對其降解酶和降解基因的 研究 還不夠廣泛和深入。
2、下游 行業(yè)
我國是一個農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)大國,也是消費大國,在國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中備受關(guān)注。2001年12月11日加入WTO以后,我國農(nóng)業(yè)與世界農(nóng)業(yè)日漸融為一體,出口頻繁,尤其可喜的是2005年民營企業(yè)出口農(nóng)產(chǎn)品占出口總額的43%,已超過國有企業(yè),躍居第一。
我國農(nóng)產(chǎn)品出口是創(chuàng)匯的重要來源。但是加入WTO后,國際市場以農(nóng)藥殘留為切入點,設(shè)置了“綠色貿(mào)易壁壘”。農(nóng)藥殘留超標(biāo)對我國農(nóng)產(chǎn)品出口創(chuàng)匯造成巨大損失。農(nóng)藥殘留已成為我國農(nóng)產(chǎn)品和食品出口的一塊“硬傷”、一條“軟肋”、一處“瓶頸”。這里的原因自然是多方面的,從國內(nèi)方面尋找,一是國人食品安全意識較淡薄,二是法律意識不強,直至我國入世沒五年過渡期接近尾聲的2006年11月1日才開始實施《中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》(2006年4月29日十屆人大常委會21次會議才通過);三是我國農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)較寬松,與國際、國外標(biāo)準(zhǔn)不接軌,我國執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)一般是ppm級(mg/kg,即百萬分之一),國際上實行的是PPB級(/kg,即十億分之一),甚至ppt級(ng/kg,即一萬億分之一),如果按1g樣品計算,最小檢出量達(dá)到納克(ng,10-9g)級或皮克(pg,10-12g)級;四是檢測手段落后;五是濫用農(nóng)藥現(xiàn)象嚴(yán)重,科學(xué)用藥水平不高;六是生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)滯后,發(fā)展水平低下;我國高毒、高殘留農(nóng)藥生產(chǎn)量大,高活性、低劑量、低毒性、低殘留的高新GreenPesticide(綠色農(nóng)藥)生產(chǎn)量小,依賴進(jìn)口;七是各國紛紛加強了農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口的綠色技術(shù)壁壘;而我國農(nóng)產(chǎn)品出口只有“比較優(yōu)勢”,沒有“競爭優(yōu)勢”,存在著“售價低、附加值低、經(jīng)濟效益低、競爭層次低”的“四低”缺陷,常常遭受國際貿(mào)易壁壘的“反傾銷”調(diào)查。
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