摘要
农用地重金属超标会导致农作物遭受污染，探究环保酵素对蔬菜富集重金属和土壤环境的影响，可为环保酵素在重金属污染土壤中的实际应用提供理论依据。环保酵素的应用与其活性成分密切相关，而其活性成分易受发酵原料和发酵时间影响，活性成分不稳定会限制环保酵素的应用，研究不同环保酵素发酵过程中的活性成分变化有助于进一步拓展环保酵素的应用。本研究以果蔬垃圾制作8种环保酵素，比较8种环保酵素第120d的活性成分和抗氧化能力；综合6种抗氧化能力，选出3种环保酵素，探究其发酵过程中活性成分及抗氧化能力的动态变化；筛选其中活性成分较好，抗氧化能力较强且更具实际应用前景的酵素应用于重金属污染土壤中，并以苋菜作为指示植物探究环保酵素的作用。主要研究结果如下： (1)8种环保酵素发酵120d后，pH均小于4，呈酸性，含有总糖、还原糖、蛋白质和总酸，具有一定的淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶和超氧化物歧化酶(SOD)活性。8种环保酵素的1,1-二苯基-2-苦苯肼(DPPH)自由基清除率和2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)自由基清除率平均值分别为93.17%和96.85%。综合抗氧化能力较好的混合酵素是果混酵素(MF)，单一水果酵素是葡萄皮酵素(SG)，单一蔬菜酵素是土豆皮酵素(SP)。 (2)果混酵素、土豆皮酵素和葡萄皮酵素的总糖、还原糖和pH整体下降，总酸整体上升；这3种酵素对自由基的清除率大小总体表现为：ABTS自由基＞DPPH自由基＞超氧自由基＞羟基自由基。果混酵素(MF)的总酚含量最高，酶活力较好；pH、总糖和总酸对环保酵素整个发酵体系的贡献较大，环保酵素的抗氧化能力主要受pH的影响。 (3)施加果混酵素对苋菜的生物量及苋菜富集Pb和Zn的能力无明显影响，能显著降低苋菜对Cd的富集能力和迁移能力，阻控苋菜对Cd的吸收。与施加1:100果混酵素相比，施加1:1000果混酵素后，Cd富集系数降幅最大(59.53%)，Cd积累量最少(12.53μg)，阻控苋菜吸收Cd的效果最佳。 (4)在所有处理中，变形菌门是土壤优势细菌门；子囊菌门是土壤优势真菌门。施加1:1000果混酵素后，苋菜组土壤细菌的Ace指数、Chao1指数和Shannon指数分别提高了37.54%、34.95%和24.61%；土壤细菌的富营养菌(变形菌门)相对丰度增加，贫营养菌(放线菌门和绿弯菌门)相对丰度减少；土壤真菌担子菌门和壶菌门显著增加，子囊菌门相对丰度减少。
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