侯 芳
(濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南濟(jì)源 459000)
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)方面實(shí)現(xiàn)了畝產(chǎn)值增產(chǎn),但隨之而來的是人們的身體健康問題、食品的安全問題和食品安全檢驗(yàn)問題,其中蔬菜的農(nóng)藥殘留檢測成為目前被普遍關(guān)注的食品安全問題之一。
我國的地域面積廣闊,農(nóng)作物的種植種類極為非富。蔬菜作為富含人體所需的礦物質(zhì)、維生素和膳食纖維食物,在人們的食譜中占據(jù)著重要的位置。為適應(yīng)人們對(duì)蔬菜的不斷變化的需求,蔬菜種植業(yè)也得到了快速的發(fā)展。
然而,蔬菜的產(chǎn)量又與農(nóng)藥的使用有著密切的聯(lián)系。據(jù)相關(guān)的資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,我國每年的農(nóng)藥使用量達(dá)百萬噸以上。其中,蔬菜種植技術(shù)和產(chǎn)量的提高,與農(nóng)藥的普遍使用是分不開的。有些地區(qū)菜農(nóng)經(jīng)常使用的農(nóng)藥化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,導(dǎo)致在蔬菜中的殘留時(shí)間很長,對(duì)人們身體的危害程度可想而知,所以蔬菜中農(nóng)藥殘留是目前乃至今后一段時(shí)間內(nèi)農(nóng)技科研人員亟待解決的問題。
農(nóng)藥在蔬菜上的殘留一般有兩種形式:一種是附著在蔬菜的表面;另一種是在蔬菜的整個(gè)生長過程中,農(nóng)藥被直接吸收進(jìn)了蔬菜中,并且停留在植株內(nèi)。人們?cè)谑秤檬卟说母?、莖、葉時(shí),其中的農(nóng)藥就會(huì)隨之進(jìn)入人體,之后在人體內(nèi)蓄積,達(dá)到或超過一定的極限值時(shí),就會(huì)引起一些疾病,直接危害人們的身體健康。
為保證蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性,首先是要采取規(guī)范的手段,將殘留農(nóng)藥提取出來,其次是分離目標(biāo)農(nóng)藥和樣品基質(zhì),再次是對(duì)分離出來的樣品溶液進(jìn)行科學(xué)的鑒定。在整個(gè)操作過程中提取、分離的質(zhì)量直接影響到鑒定的結(jié)果,所以,任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不可以輕視。
在蔬菜的種植過程中,農(nóng)藥殘留快速檢測既注重實(shí)效,又強(qiáng)調(diào)快速,這也是檢測技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的標(biāo)志。無論是檢測所應(yīng)用的儀器還是快速檢測的方法,究其根本,其技術(shù)內(nèi)涵與整個(gè)應(yīng)用化學(xué)學(xué)科的發(fā)展是一致的,并且二者相互影響和相互促進(jìn)[1]。
為滿足人們生活的需求,在蔬菜種植的實(shí)際過程中,對(duì)蔬菜農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,促進(jìn)了應(yīng)用化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展,檢測技術(shù)在理論上也得到了創(chuàng)新。
在實(shí)際的蔬菜農(nóng)藥殘留檢測工作中,需要的儀器都很昂貴,因此,對(duì)操作人員也有一定的專業(yè)水平的要求。就現(xiàn)代市場以及未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的走向來看,蔬菜農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)工作要求成本低、速度快,操作方法要簡單、方便。
目前一般應(yīng)用的蔬菜農(nóng)藥殘留的檢測方法有生物測定技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)、免疫分析技術(shù)以及生化檢測技術(shù)。
(1)對(duì)蔬菜進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測的生物測定技術(shù),是指利用可以指示生理生化反應(yīng)的生物來進(jìn)行檢測和判斷,進(jìn)而分析出蔬菜中的農(nóng)藥殘留狀況以及其污染程度的方法。目前普遍應(yīng)用的生物測定方法是利用農(nóng)藥原子核的化學(xué)結(jié)構(gòu)同系物的設(shè)計(jì)還有獲得的抗體光譜。這種方法由于識(shí)別范圍較大,導(dǎo)致檢測過程中儀器的靈敏度相對(duì)較低。所以,目前需要攻克的是進(jìn)一步提高檢測儀器的靈敏度和檢測效率。
此外,這種方法還有一定的局限性,一般情況下是在已經(jīng)引起中毒的現(xiàn)場進(jìn)行檢測。
(2)對(duì)蔬菜進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測的化學(xué)分析技術(shù),在實(shí)際工作中主要有原子吸收光譜法、氣相色譜法、液相色譜法、核磁共振波譜法等。然而這些對(duì)蔬菜農(nóng)藥殘留的檢測方式,在實(shí)際應(yīng)用的過程中都存在著一定的缺點(diǎn),比如有的是檢驗(yàn)過程中靈敏度不夠高,還有的必須使用專門的、昂貴的儀器設(shè)備才能夠完成[2]。所以,對(duì)蔬菜進(jìn)行農(nóng)藥殘留的化學(xué)分析技術(shù)還有不斷完善的空間。
(3)對(duì)蔬菜進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測的生化檢測技術(shù),主要針對(duì)的是有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥,這類農(nóng)藥含有神經(jīng)系統(tǒng)乙酰膽堿酯酶抑制物。在實(shí)際的檢測工作中,利用農(nóng)藥靶標(biāo)酶-乙酰膽用堿酯酶(AChE)的受抑制程度來檢測蔬菜上有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的含量。用這種檢驗(yàn)方式在應(yīng)用現(xiàn)場檢測蔬菜中的農(nóng)藥殘留時(shí),可以不用專門的儀器設(shè)備,方便快捷,所以應(yīng)用率廣泛。
這種檢測方式的缺點(diǎn):僅在一定范圍內(nèi)適用,且只能用于測定有機(jī)磷和氨基甲酸酯類的農(nóng)藥,在實(shí)際應(yīng)用的過程中,檢測效果又與反應(yīng)的時(shí)間和溫度有著密切的關(guān)聯(lián),所以,最好是再用儀器設(shè)備做進(jìn)一步的檢測,這樣結(jié)論會(huì)更加準(zhǔn)確。
(4)對(duì)蔬菜農(nóng)藥殘留檢測的免疫分析技術(shù)主要有放射性免疫分析、酶免疫分析、多組分免疫分析、免疫傳感器分析等,這種檢測方法目前無法大規(guī)模普及,因?yàn)樵诿庖叻治鲞^程中,所用的成品試劑盒目前主要還是從國外進(jìn)口,成本較高。
氣相色譜技術(shù)目前采用的技術(shù)有氣相色譜法、毛細(xì)管氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法。
氣相色譜法主要是針對(duì)氣體和可揮發(fā)物質(zhì)的檢測方法,它的優(yōu)點(diǎn)是分離的效果高、分析的選擇性高、速度快。目前,氣相色譜法經(jīng)過科研人員的探索,在形式上有所改變,由毛細(xì)血管柱替代了原來填充柱。但是,這種方法對(duì)沸點(diǎn)高和穩(wěn)定性差的農(nóng)藥無法達(dá)到直接檢測的目的,必須先對(duì)其進(jìn)行衍生化處理之后,才可以正常地運(yùn)用氣相色譜法進(jìn)行分離、檢驗(yàn)。對(duì)蔬菜事先進(jìn)行衍生化處理的目的是降低殘留農(nóng)藥的沸點(diǎn),也就是提高它們的穩(wěn)定性,這樣做不僅增加了檢測的處理難度,而且使得氣相色譜法的推廣和使用方面受到了限制。
毛細(xì)管柱本身有很多的優(yōu)勢,比如分辨能力強(qiáng)、靈敏度高、分析速度快,在相對(duì)惰性方面有著很大的優(yōu)勢,減少了操作程序,而且最終的分離效果非常好。
另外,在實(shí)際的檢測過程中,農(nóng)科人員經(jīng)常使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法,取得了非常好的效果。比如GC-MS、GC-MS-MS、MS-MS,這些方法在實(shí)際運(yùn)用的過程中不斷完善和發(fā)展,目前已經(jīng)成為蔬菜農(nóng)藥殘留檢測、分析和研究的常用方法。
液相色譜技術(shù)在現(xiàn)實(shí)蔬菜農(nóng)藥殘留的檢測工作中的運(yùn)用有兩種方式:高效液相色譜法(HPLC)和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS)。目前在這兩種方式的運(yùn)用過程中,還需要農(nóng)科人員不斷進(jìn)行修改和完善,做好資料的儲(chǔ)存,為將來能更好地、快速地、精準(zhǔn)地完成蔬菜農(nóng)藥殘留檢測工作做出貢獻(xiàn)。
高效液相色譜法可以直接檢測到高沸點(diǎn)和不穩(wěn)定的農(nóng)藥殘留物,而且還具有十分明顯的效果。
而對(duì)于高極性熱、不穩(wěn)定性、難揮發(fā)的大分子有機(jī)化合物類的農(nóng)藥殘留,若直接使用GC-MS 進(jìn)行檢測是非常困難的,這時(shí)就需要利用液相色譜法來進(jìn)行分析和檢測。液相色譜技術(shù)在應(yīng)用的過程中,不受被檢測物沸點(diǎn)的限制,根據(jù)其自身的特點(diǎn),還能夠?qū)岱€(wěn)定性比較差的檢測樣品進(jìn)行有效的分離與分析。由于液相色譜技術(shù)在農(nóng)藥的檢測分析過程中還存在著定性能力弱的缺陷,所以將液相色譜與質(zhì)譜二項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合起來使用,對(duì)蔬菜農(nóng)藥的檢測工作具有很大的意義[3]。
超臨界液體色譜法在蔬菜農(nóng)藥殘留檢測過程中是一種應(yīng)用非常靈活的方法。它既可以分離檢測那些熱不穩(wěn)定的農(nóng)藥殘留物,又具備了GC 分析的優(yōu)點(diǎn)。另外,在使用硫化學(xué)發(fā)光檢測器(SCLD)進(jìn)行超臨界流體色譜法時(shí),多次實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和穩(wěn)定性都很強(qiáng),檢驗(yàn)效果十分顯著。所以,超臨界流體色譜法是目前最具優(yōu)勢的檢驗(yàn)技術(shù)之一。但是,在使用超臨界流體色譜法時(shí),還需要一些特殊的設(shè)備才能進(jìn)行,因此,這種檢驗(yàn)方式推廣受到了限制,目前無法做到普及。
速測儀法,顧名思義,它的最大的優(yōu)點(diǎn)就是快捷。另外使用速測儀法還有操作簡便、成本比較低廉的特點(diǎn)。在一套完整的檢驗(yàn)過程中,往往只需30 min 就做完全部的檢測,在應(yīng)用中彌補(bǔ)了一些傳統(tǒng)儀器的不足,因而可以更好地對(duì)市場的蔬菜農(nóng)藥殘留進(jìn)行快速的檢查和檢驗(yàn)。
利用速測儀法對(duì)蔬菜進(jìn)行檢測時(shí)的缺點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。首先,如果對(duì)使用的酶試劑沒有進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膬?chǔ)存,就很容易發(fā)生失活的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致檢驗(yàn)的結(jié)果不夠穩(wěn)定、誤差較大和重復(fù)性差。據(jù)統(tǒng)計(jì),在實(shí)際的應(yīng)用中確認(rèn)率為60%~70%。其次,在運(yùn)用這種方式的過程中有一定的局限性,比如它只能檢測到有機(jī)磷和氨基甲酸酯這兩類農(nóng)藥,而無法檢驗(yàn)到一些有劇毒的農(nóng)藥。
農(nóng)藥殘留的檢測方法一定要與時(shí)俱進(jìn),與現(xiàn)代市場的需求相結(jié)合,保持先進(jìn)的技術(shù),使農(nóng)藥的使用更加具有實(shí)用性??焖贆z測技術(shù)的準(zhǔn)確性、靈敏性和微型化是其發(fā)展的新方向,所以需要對(duì)農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)做進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,在降低蔬菜農(nóng)藥殘留的基礎(chǔ)上,提高蔬菜的質(zhì)量,只有這樣才能保障廣大人民群眾的食品安全。