生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范征求意见稿编制说明.doc

生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范编 制 说 明（征求意见稿）生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范国家标准起草工作小组二一九年一月目 录一、任务来源 1二、目的和意义 1三、标准制定原则和依据 2四、标准主要技术内容 3五、主要工作过程 3六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系 5七、标准属性的建议 5八、贯彻国家标准的要求和措施建议 51生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范国家标准编 制 说 明（征求意见稿）一、任务来源本国家标准的制定任务列入国家标准化管理委员会国家标准委关于下达2018 年第二批国家标准制修订计划的通知（国标委综合201841 号），项目编号“20181034-T-424”。本项任务由中国标准化研究院提出并归口，定于2019 年完成。本标准起草工作组由中国标准化研究院等单位共同组成。二、目的和意义近年来，全球表面活性剂行业保持平稳发展态势，2012 年全球表面活性剂市场销售额达到约 166 亿美元，产销量 1850 万吨，年均增长率约为 5.8%。全球表面活性剂市场预计在 2019 年将达到 402.86 亿美元，市场总量将达到2280.2 万吨，2014-2019 年期间的销量增长率将达到 5.40%，销售额增长率将达到 5.80%，其中亚太地区市场的复合年增长率预计将达到 5.6%。大量的表面活性剂使用后大都直接排入环境，由此引起的环境问题引起了国内外的广泛关注。表面活性剂可导致水体的初级生产力下降，破坏水体的水生生物食物链；影响水体中的藻类和其他微生物的生长；通过动物取食、皮肤渗透等方式进入水生动物体内，对水生动物产生毒性影响。表面活性剂不仅可对人体皮肤产生不良影响，进入人体内后通过破坏酶的活性从而扰乱人体正常的生理功能，其毒性还可在人体内积聚，很难降解。含表面活性剂的废水排入到环境水体中会引起江河、湖泊和海洋等水污染问题。为解决表面活性剂的污染问题，国内外致力于研究表面活性剂的降解性能和机理，开发了一些降解表面活性剂的生物产品。我国于 1995 年等效采用了日本工业标准 JISK3364-1975“非离子表面活性剂生物降解性测定方法”，制定了国家推荐性标准“GB/T 表面活性剂生物降解度试验方法”，并于 2006 年进行修订。该标准只规定了微生物对表面活性剂的初级生物降解度试验方法，在表面活性剂和生物产品都迅速发展的现在，已无法对市场上宣称能降解表面活性剂的所2有生物产品的功效进行统一且全面的评价和判断，一定程度上限制了我国降解表面活性剂生物产品相关产业的发展。建立新的生物产品降解表面活性剂功效评价国家标准，可为降解表面活性剂的生物产品的开发和后续研究奠定基础，提高降解表面活性剂生物产品的质量，促进相关产业的发展，具有十分重要的理论和现实意义。三、标准制定原则和依据（一）标准制定原则1、实用性原则本标准中有关生物产品降解表面活性剂功效评价技术的规定，是在充分收集相关资料和文献，分析我国表面活性剂行业当前现状，调研我国不同省份不同类型表面活性剂降解性生物企业运营情况的基础上进行的编写。符合当前表面活性剂降解性生物产品发展水平，同时总结吸收了部分表面活性剂降解性生物企业的先进经验，标准具有较强的实用性和可操作性强。2、协调性原则本在标准编写过程中注意了与表面活性剂降解性生物产品领域相关法律法规、标准的协调问题，在内容上与现行法律法规、标准协调一致。3、前瞻性原则本标准在兼顾当前我国表面活性剂降解性生物产品的现实情况的同时，还考虑到了表面活性剂降解性生物产品行业快速发展的趋势和需要，在标准中体现了个别前瞻性条款，作为对行业发展的引导。（二）标准编制参考的依据1、标准编写遵循 GB/T1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写规则的有关要求。2、标准编写内容参考的相关标准，包括：GB/T 5173 表面活性剂和洗涤剂 阴离子活性物的测定 直接两相滴定法（eqv ISO 2271:1989）GB/T 5174 表面活性剂 洗涤剂 阳离子活性物含量的测定（eqv ISO 2871.1:1998、ISO2871.2:1990）GB/T 5560 非离子表面活性剂 聚乙二醇含量和非离子活性物（加成物）含3量的测定 Weilbull 法（idt ISO 2268:1972）GB/T 6682-2008 分析实验室用水。GB/T 13173. 3 洗涤剂样品分样法（eqv ISO 607:1980 ）GB/T 15818-2006 表面活性剂生物降解度试验方法GB/T 19464 烷基糖苷GB/T 27405 实验室质量控制规范 食品微生物检测QB/T 2344 两性表面活性剂 脂肪烷基二甲基甜菜碱3、法律、法规及文件中华人民共和国标准化法中华人民共和国标准化法实施条例国家标准化体系建设发展规划（20162020 年）深化标准化工作改革方案“十三五”生物技术创新专项规划 生物产业发展规划“十三五”技术标准科技创新规划 国家创新驱动发展战略纲要国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020 年）“十三五”国家科技创新规划 四、标准主要技术内容1、试验设计本标准适用于微生物和酶生物产品降解表面活性剂功效评价。参照了GB/T 表面活性剂生物降解度试验方法（15818-2006），依据表面活性剂分子组成特点和极性基团的解离性质，分别选择不同类型的表面活性剂，将其与微生物和酶生物产品共同反应，经一定时间后，测定反应体系中剩余表面活性剂浓度，比较反应前后表面活性剂浓度比值，确定该微生物和酶生物产品对某种或某类表面活性剂的降解功效。2、最佳反应条件确定4微生物产品和酶生物产品降解表面活性剂的物质基础是酶，其反应本质是酶促反应。酶促反应又称酶催化或酵素催化作用，指的是由酶作为催化剂进行催化的化学反应。而温度、酸碱度、酶的浓度、被催化物质的浓度、抑制剂、激活剂、反应产物等影响因素对酶促反应效果具有很大影响。底物浓度的改变，对酶反应速度的影响比较复杂。在一定的酶浓度下当底物浓度较低时（底物浓度从 0 逐渐增高），反应速度与底物浓度的关系呈正比关系；随着底物浓度的增加，反应速度不再按正比升高；如果再继续加大底物浓度，反应速度却不再上升，趋向一个极限。pH 对酶促反应速度的影响酶反应介质的 pH 可影响酶分子，特别是活性中心上必需基团的解离程度和催化基团中质子供体或质子受体所需的离子化状态，也可影响底物和辅酶的解离程度，从而影响酶与底物的结合。只有在特定的 pH条件下，酶、底物和辅酶的解离情况，最适宜于它们互相结合，并发生催化作用，使酶促反应速度达最大值，这种 pH 值称为酶的最适 pH。化学反应的速度随温度增高而加快，但酶是蛋白质，可随温度的升高而变性。在温度较低时，前一影响较大，反应速度随温度升高而加快。但温度超过一定范围后，酶受热变性的因素占优势，反应速度反而随温度上升而减慢。常将酶促反应速度最大的某一温度范围，称为酶的最适温度。不同的微生物产品和酶生物产品的降解表面活性剂时，依据不同的特性，其最适 pH、最适温度和微生物产品和酶产品浓度也不同，也就是说，不同微生物产品和酶生物产品的最佳反应条件也不同。为了使本标准中待测微生物产品和酶生物产品均能在其最佳反应条件下进行降解反应，在正式试验前，设计正交试验，对待测微生物和酶生物产品的最佳反应条件进行确定。正交试验中因素宜选择反应温度、反应转速、微生物菌量、反应时间等，确定最佳反应条件。3、试样制备一般来说市场上微生物产品均为固体颗粒状，为保证微生物产品能够均匀分散在液体基础营养液中，宜先将微生物产品研磨粉碎。4、对照样品设置本标准考虑到微生物和酶生物产品中可能有的其他能够降解表面活性剂的5物质，同时设置失活样品组和空白样品组。空白样品组中不添加微生物和酶生物产品，失活样品组中先将待测微生物和酶生物产品进行灭活处理。对于微生物产品，多数细菌、酵母菌和霉菌的繁殖细胞在 50-60加热10min 即可杀死，酵母和霉菌的孢子需要温度高一些，要 80-9030min。不同的灭菌方式的效果也不同，湿热灭菌的杀菌温度比干热灭菌温度要低，湿热灭菌 12130min 就可以杀死全部菌，但 121干热不论多久芽孢菌也死不了，需要提高到 140以上，而且时间也要大于 2 个小时才有可能杀死。参照标准实验室质量控制规范 食品微生物检测（GB/T 27405）附录 D 中废弃物灭菌处理，要求 121高压灭菌至少 30min。故本标准采用湿热灭菌的方式，将微生物产品湿热灭菌 12130min。酶是一种活性蛋白质，凡能影响蛋白质的理化因素都能影响酶的活性。因此，一切对蛋白质活性有影响的因素都影响酶的活性。酶与底物作用的活性，受温度、pH 值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。温度、酸碱度、重金属离子都能影响酶的活性。高温、强酸、强碱等因素均可引起酶丧失催化能力。在高温或者 pH 过高或者过低的时候变性，失去生物催化作用，而低温的时候酶也会失去活性，但是可以恢复。各种酶在最适温度范围内，酶活性最强，酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内，温度每升高 10，酶促反应速度可以相应提高 12 倍。不同生物体内酶的最适温度不同。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率，即降低酶促反应速度。最适温度在 60以下的酶，当温度达到 6080时，大部分酶被破坏，发生不可逆变性；当温度接近 100时，酶的催化作用完全丧失。本标准中采用加热的方式使酶失活变性，为保证效果，加热 15min。5、培养基的确定本标准中需要将微生物产品加入到培养基中，但微生物产品中可能为细菌、酵母菌和霉菌的单一种类产品，也可能是多种菌种的混合产品，故无法确定某一种培养基作为培养基溶液。依据表面活性剂生物降解度试验方法（GB/T 15818）中的基础营养基溶液配方，本标准采用配制一种可基本满足大多数微生物的生长营养需求的营养剂溶液。另外，依据不同企业微生物产品的特殊性质，可根据其特殊生长需要对培养基进行改良。66、表面活性剂浓度测定方法根据文献调研，查询到有国家标准规定了不同种类的表面活性剂浓度测定方法，该方法仪器和试剂要求简单，步骤简便，能够满足本标准对表面活性剂浓度测定的要求。五、主要工作过程1、组成标准起草小组标准制定任务下达后，2018 年 6 月，组成了标准起草工作组，明确了任务要求，安排了工作进度，成立了标准起草工作小组，会议研究讨论了表面活性剂的应用现状、降解性生物产品的市场现状、生物产品降解表面活性剂性技术路线、以及表面活性剂降解性生物产品相关政策文件及标准，明确目标和内容，依据单位参与的人员的专业、技能、人数将任务合理分配。2、开展相关调研情况为了更好地制定本标准，根据标准制定工作的需求，项目组对表面活性剂降解生物产品及相关企业进行了调研，发现我国在生物产品质量标准评价体系存在空白，降解效果没有统一的评价标准，不同厂家产品的降解效果无法进行对比，无法对市场上同类产品进行有效监管。3、标准起草完善过程依据 GB/T 1.12000标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写规则、GB/T 1.22002 标准化工作导则 第 2 部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法等标准编制要求，对生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范标准开展了研制工作，本标准起草工作小组完成了生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范国家标准（草案）。2016 年 7 月至 2017 年 3 月：标准起草单位组织相关技术人员对生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范标准项目进行了预研，初步建立了生物产品降解表面活性剂通用检测方法。2017 年 4 月 1 日提交了项目建议书以及国家标准草案，进行申报立项。2018 年 6 月 26 日国标委综合201841 号文国家标准委关于下达 2018年第二批国家标准制修订计划的通知立项，项目编号为“20181034-T-424”。2018 年 7 月至 9 月，起草生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范7国家标准（草案）2018 年 10 月组织开展生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范研讨会，讨论并解决标准研制过程中出现的主要问题，包括关键技术、标准书写规范、研制进度等。2018 年 10 月至 11 月针对研讨会上意见措施，完善标准草案。在此基础上，2019 年 1 月征求了专家意见，起草组按照专家意见对标准内容进行了修改完善，形成了标准征求意见稿。六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准符合国家现行法律、法规、规章和强制性国家标准的要求，本标准的实施不涉及对现行标准的废止情况。七、标准属性的建议本标准属于基础管理标准，建议作为推荐性标准批准发布。八、贯彻国家标准的要求和措施建议为了贯彻实施本国家标准，建议开展本国家标准应用技术的培训工作。生物产品降解表面活性剂功效评价技术规范国家标准起草工作小组2019 年 1 月