農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的應(yīng)用

詹傳坤 劉 超

（荊楚理工學(xué)院生物工程學(xué)院 湖北荊門 448000）

為了保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，延長其儲藏周期，農(nóng)藥等逐步在農(nóng)產(chǎn)品中使用。但是在農(nóng)產(chǎn)品種植過程中，過量使用化學(xué)藥物會造成藥物殘留量較大，從而會影響消費者的飲食健康安全，嚴重的可能會造成消費者中毒或者死亡。在國際層面，農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留也會導(dǎo)致國際貿(mào)易產(chǎn)生各類糾紛。在國際檢測標準中，針對不同類別的農(nóng)藥都設(shè)置了殘留量限制，因此國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品在國際市場檢驗中面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)如今，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量的檢測方法比較多，主要有生化檢測和色譜檢測兩類，酶抑制率法作為生化檢測中的一種方法，可針對農(nóng)產(chǎn)品中的各類農(nóng)藥殘留情況進行快速檢測，獲得了較好的檢測效果，其快捷靈活，成本比較低，近年來被列為國家的標準檢測方法[1]。

1 農(nóng)藥殘留的危害分析

1.1 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留成因

農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留主要是指在農(nóng)產(chǎn)品生長過程中，使用養(yǎng)樂多、O,O-二乙基-S-（乙硫基甲基）二硫化磷酸物質(zhì)等以后，在其內(nèi)部殘存的農(nóng)藥雜質(zhì)的統(tǒng)稱。有機磷和氨基酸酯等物質(zhì)有劇毒，食用后會引起家禽中毒。人類如果經(jīng)常食用含有農(nóng)藥化合物殘留超標的農(nóng)產(chǎn)品，雖然不會出現(xiàn)嚴重的中毒事件，但是慢性中毒會使后代出現(xiàn)疾病甚至出現(xiàn)惡性腫瘤等。

1.2 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留風(fēng)險

目前，市場上主要存在三種殺蟲劑，分別為有機磷、氨基甲酸酯以及擬除蟲菊酯?？茖W(xué)技術(shù)檢驗人員在對有機磷和氨基甲酸酯的檢測方法上做了許多深入的研究，取得了較好的效果。

農(nóng)藥品種在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中不斷增多，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的結(jié)果。在果蔬等農(nóng)產(chǎn)品中大量使用農(nóng)藥等物質(zhì)，會使得農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留超過標準要求，食品安全會受到嚴重影響，使得消費者患病，如青少年的發(fā)育異常，甚至?xí)鹬卸净蛘咚劳龅萚2]。

2 農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)分析

2.1 氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)

現(xiàn)如今，為了提高農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的檢測水平，采用最為有效的方法控制農(nóng)藥殘留物對人體的傷害，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）對檢驗方法和檢測精度提出了較高的標準要求。采用嚴格的農(nóng)藥殘留物質(zhì)驗證方法，可以保證高效的農(nóng)藥殘留物檢測。氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)是目前農(nóng)藥殘留物檢測中使用最為廣泛的技術(shù)，一般采用SIM 模式，根據(jù)不同離子之間的比例組合可以實現(xiàn)對目標化合物基本情況的確認，保證更高的監(jiān)測靈敏度和準確性。目前，國際上對試樣有了更加明確的要求，要求中規(guī)定目標化合物的相對保留時間和標準物質(zhì)的相對保留時間的偏差值應(yīng)該小于0.05 min；不同目標化合物最起碼應(yīng)該有3 個特征離子，其相對離子比目標物質(zhì)相比絕對值小于10%。

此種檢測的優(yōu)勢是采用光子技術(shù)檢測，對樣品的前處理工作要求不高，個別樣品無須前處理工作。此種檢測方法不會對樣品造成任何損壞，可以在自然狀態(tài)下對其分子結(jié)構(gòu)進行研究，檢測一般在15 min 內(nèi)即可完成，其對農(nóng)藥殘留物的最低檢測值可以達到10 ug/g，主要適用于蔬菜和水果的農(nóng)藥檢測。

但是在具體的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，要想實現(xiàn)檢測，首先要對常見的農(nóng)藥類型建立拉曼光譜圖的數(shù)據(jù)庫，并且利用色譜儀實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模。同時若想實現(xiàn)快速檢測，需要進行目標被檢測物質(zhì)的微區(qū)檢驗。在檢測前要配置大量檢測設(shè)備，如專用的檢測軟件、專用的檢測電腦等。另外，需要對專業(yè)軟件的使用人員進行檢測方法的培訓(xùn)，且檢測儀器的費用較高?，F(xiàn)場的熒光燈等光源或發(fā)光物質(zhì)可能會對最終的檢測結(jié)果造成影響。

2.2 酶抑制法的使用

根據(jù)上文所述，酶抑制法是一種適合于有機磷類物質(zhì)和氨基甲酸酯類物質(zhì)的快速的農(nóng)藥殘留物檢測方法。通過使用乙酰膽堿酯和果蔬樣品實現(xiàn)其和樣品提取液的反應(yīng)，進而識別樣品果蔬殘留農(nóng)藥的情況。若果蔬樣品中殘留的農(nóng)藥量較高，將會對其中的乙酰膽堿酯酶的性能造成影響，若含量較低則不會對其產(chǎn)生影響。因此，樣品提取液中的農(nóng)藥殘留情況和酶活性的抑制情況呈正相關(guān)的關(guān)系。最常用的酶抑制方法有速測卡法、比色法和傳感器法三類[3]。

2.2.1 速測卡法

速測卡法的主要原理是將乙酰膽堿酯酶與靛酚乙酸酯的固體物質(zhì)混合后加載在濾紙上，從而形成可以對折的卡片。膽堿醋酶可催化靛酚乙酸酮（紅色）水解為乙酸與靛酚（藍色）有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥對膽堿酯酶有抑制作用，使催化、水解，變色的過程發(fā)生改變，由此判斷樣品中是否含有過量有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留。此種卡片在售賣過程中，采用20 片裝的形式，并且含有洗脫液，檢測操作比較簡單并且耗時比較短，不需要額外的配置，操作人員不需要進行專業(yè)的培訓(xùn)，也不需要專業(yè)的設(shè)備或貴重的儀器設(shè)備，僅僅依靠檢測完成后卡片的顏色，即可判斷食品中的農(nóng)藥殘留狀況。一些歐美國家也開發(fā)出了針對農(nóng)產(chǎn)品的速測卡片。酶的反應(yīng)溫度十分重要，為了使得檢測效果最佳，不少檢測廠家配置了速測箱。將速測箱作為標準的檢測環(huán)境，并在檢測環(huán)境內(nèi)配置了具體的檢測工具和溫度監(jiān)測裝置等，在使用過程中檢測方法更加簡便，檢測結(jié)果更為準確。此種檢測方法適用于最簡單的野菜初步檢測。

2.2.2 比色法

比色法的主要原理是通過5-巰基-2-硝基苯甲酸在固定時間段中對光的吸收情況，借助回歸的方式對其中的農(nóng)藥殘留物質(zhì)進行分析。此種檢測方法和速測卡法相同，測試效率高且操作簡便，不需要各類貴重的打印設(shè)備，檢測人員接受簡單的培訓(xùn)工作即可上崗操作，檢測結(jié)果報告可以實現(xiàn)自動打印輸出，還能夠?qū)崿F(xiàn)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的共享和利用。對于此種檢測方法，大部分檢測廠家也配置了專業(yè)化的檢測箱，檢測箱能夠配置專業(yè)化的檢測設(shè)備，攜帶輕便并可以使用干電池或外接電源。個別儀器還配置了專業(yè)的檢測二極管，能夠增強儀器的穩(wěn)定性和減少預(yù)熱的環(huán)節(jié)。此種檢測方法一般應(yīng)用于瓜果類等農(nóng)作物的藥物殘留檢測。大部分設(shè)備支持多個檢測槽同時檢測，實現(xiàn)了半自動化檢測，因此使用比較廣泛[4]。

2.2.3 傳感器法

隨著傳感器技術(shù)和智能電子技術(shù)的不斷發(fā)展，采用信號表示濃度已經(jīng)成為可能。通過傳感器技術(shù)可以實現(xiàn)對有機磷類農(nóng)藥的快速檢測，傳感器法檢測不需要額外的高價值設(shè)備，檢測工具自動化性能好，性價比較高，并且靈敏度好。對樣品的前處理流程比較簡單，大多數(shù)檢測無須前處理流程，使用的儀器體積較小并且需要的試劑量較小，對周邊環(huán)境造成的污染較小。此方法的推廣應(yīng)用程度比較高，一般適用于蔬菜瓜果類的農(nóng)作物農(nóng)藥殘留情況的檢測。

酶抑制法檢測也存在弊端。由于不同的酶對于活性的要求不同，需要對其進行長時間的低溫保存。如果在檢測過程中檢測的溫度比較低，會對酶的理化活性造成一定影響，進而影響檢測結(jié)果的準確性。此種檢測手段的穩(wěn)定性比較差，對于相同批次的檢測，由于溫度控制和酶的活性問題，導(dǎo)致檢測結(jié)果不同，對于不同批次也存在檢測問題。個別農(nóng)作物中還含有次生物質(zhì)，會對最終檢測結(jié)果造成干擾，可能會使得檢測結(jié)果呈現(xiàn)假陽性。另外，此種監(jiān)測方法對于有機磷類等物質(zhì)的檢測存在檢測盲區(qū)，其檢測的精度和穩(wěn)定性也有待提升。在眾多的檢測廠家中，并未統(tǒng)一標準的檢測設(shè)備，儀器的質(zhì)量參差不齊，對于儀器的精確度和質(zhì)量也沒有明確的規(guī)范。同時，基于傳感器的檢測技術(shù)在檢測過程中并不受歡迎，主要是其穩(wěn)定性較差，且電極的制作費用比較高，增加了檢測的成本。

2.3 酶聯(lián)免疫檢測法

酶聯(lián)免疫檢測法是將抗體作為檢測工具，根據(jù)蛋白抗原與者抗體兩者相互發(fā)生反應(yīng)來實現(xiàn)對農(nóng)作物農(nóng)藥含量的檢測。此種方法的優(yōu)勢是檢測精度較高，特異性比較強，能夠檢測含量較低的農(nóng)藥級別，操作簡單方便，檢測效率比較高，對樣品的前處理流程要求也不高，并且可以實現(xiàn)批量高效檢測。在檢測過程中，無須專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，采用肉眼觀測便可以得出結(jié)果。但是此種檢測方法只可針對單一類型的農(nóng)藥進行檢測，即便建立了較多的農(nóng)藥抗體類型，但是建立的農(nóng)藥類型僅占所有農(nóng)藥類型的一小部分[5]。

3 結(jié)論

雖然農(nóng)藥檢測技術(shù)不斷增多，但是和國外先進檢測技術(shù)相比，國內(nèi)仍然存在較大差距。只有在檢測技術(shù)上投入資源，加強人才的培養(yǎng)，注重檢測方法和方式的創(chuàng)新，才能夠提高整體的檢測水平?；谌斯ぶ悄芎蛡鞲衅骷夹g(shù)的智能化檢測技術(shù)將是未來發(fā)展方向之一。