食品中農(nóng)藥獸藥殘留檢測相關(guān)技術(shù)分析

吳 健

（豐南區(qū)市場監(jiān)督管理局，河北唐山 063305）

雖然農(nóng)藥可在一定程度上推動(dòng)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，獸藥可有效地預(yù)防或治療畜禽疾病，但如果缺乏使用規(guī)范與制約，容易造成農(nóng)藥獸藥使用超標(biāo)，從而引發(fā)食品安全問題。本文總結(jié)了一些切實(shí)有效的農(nóng)藥獸藥殘留快速檢測方法，以期為后續(xù)農(nóng)藥獸藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評估提供數(shù)據(jù)支持。

1 食品中農(nóng)藥獸藥殘留檢測的前處理方法分析

食品中殘留的農(nóng)藥獸藥具有成分復(fù)雜、待檢測物含量較低等特征，為了避免種類繁多的農(nóng)藥獸藥殘留物對檢測結(jié)果造成影響，需要在檢測前進(jìn)行前處理工作。近年來，隨著研究人員的不斷開發(fā)，農(nóng)藥獸藥的樣品前處理方法得到了進(jìn)一步優(yōu)化與升級，當(dāng)前應(yīng)用效果最佳的前處理技術(shù)以分散固相萃取、凝膠滲透色譜以及QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe）等方法為主。此類技術(shù)不僅具有溶劑用量較少、時(shí)間短、萃取效率高、操作簡易和精確度高等優(yōu)勢，還能保證良好的回收率，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作，可以大幅度提升檢測效率。實(shí)際調(diào)查顯示，研究人員都在努力研發(fā)食品中農(nóng)藥獸藥檢測殘留的全新技術(shù)，并將研究重點(diǎn)放在少溶劑的萃取方面，如將納米材料應(yīng)用于農(nóng)藥獸藥殘留檢測中，以此提高檢測方法的簡易性與靈敏度。

2 食品中農(nóng)藥獸藥殘留檢測相關(guān)技術(shù)探究

2.1 儀器分析法

儀器分析法是指利用大型精密儀器，如質(zhì)譜儀、色譜儀，實(shí)現(xiàn)殘留物成分的檢測。該方法的優(yōu)勢在于檢測精密度極高，能夠完成不同物質(zhì)的質(zhì)荷比分析，在檢測環(huán)節(jié)可以消除外界因素的干擾，并依照農(nóng)藥獸藥的實(shí)際性質(zhì)與成分的差異性選擇不同的萃取方法，再進(jìn)行濃縮、富集工作，以達(dá)到提高檢測準(zhǔn)確率的目的。本文圍繞儀器分析法中最常用的幾種光譜檢測技術(shù)進(jìn)行分析討論。

2.1.1 拉曼光譜法

拉曼光譜法是一種借助光子與介質(zhì)分子之間產(chǎn)生非彈性碰撞獲取散射光譜，從而研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的光譜技術(shù)。相較于常規(guī)的光譜法，拉曼光譜法能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信號的強(qiáng)化處理，切實(shí)解決以往光譜在表面痕量分析時(shí)存在的靈敏度不佳的問題。例如，顧振華等[1]將拉曼光譜技術(shù)作為拉曼光譜儀的應(yīng)用基礎(chǔ)，對水樣孔雀石以及產(chǎn)品養(yǎng)殖實(shí)施檢測，發(fā)現(xiàn)檢測限可保持在5.0 μg/mL，且從制備至結(jié)果顯示的檢測時(shí)間只需要3 min。

2.1.2 紅外光譜法

紅外光譜法是以每種分子的組成與結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)的獨(dú)特紅外吸收光譜，并將其作為分析依據(jù)，對分子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鑒定的分析技術(shù)。該方法具有極高的特征性，可以利用與化合物紅外光譜進(jìn)行比對的方式進(jìn)一步提高鑒定準(zhǔn)確性，并將標(biāo)準(zhǔn)紅外光圖譜存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，利用系統(tǒng)程序增強(qiáng)對比與檢索效率。同時(shí)，也可采用化學(xué)鍵特征來完成化合物類型的鑒定。

2.1.3 熒光光譜法

熒光光譜法是借助部分物質(zhì)受紫外光線照射后形成反映物質(zhì)特性的熒光，再對其進(jìn)行分析、檢測的儀器分析技術(shù)。熒光光譜法的靈敏度極強(qiáng)，一般情況下可以高出分光光度計(jì)靈敏度2個(gè)以上數(shù)量級。例如，戰(zhàn)瑞雪等[2]以此作為應(yīng)用原理完成食品中莧菜紅色素的檢測，檢出限在0.03 mg/L左右，樣品回收率為90%～105%。熒光光譜法的優(yōu)勢在于選擇性強(qiáng)、操作簡潔、信息量豐富，能夠保持極高的精確性，但也存在一定的使用限制，在使用時(shí)需要保證物質(zhì)分子具有可見光吸收結(jié)構(gòu)。調(diào)查顯示，當(dāng)前市場采用的農(nóng)藥幾乎都不含有此類特性，因此在實(shí)際檢測時(shí)需要在待測樣品中加入指定熒光試劑才能保證檢測流程順利開展。

2.2 免疫分析法

免疫分析法的原理是抗原結(jié)合體所形成的可逆性反應(yīng)。該方法無論是在分析方面還是在篩選方面都能保持極高的檢測效率，主要優(yōu)勢在于特異性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高，且分析通量大。在使用過程中要充分結(jié)合農(nóng)藥與獸藥結(jié)構(gòu)分子較小的特點(diǎn)，明確農(nóng)藥、獸藥能夠減小抗原免疫作用的特性，采用半抗原形式以及大分子構(gòu)建人工抗原，以此起到強(qiáng)化免疫效果的作用。同時(shí)，還要借助動(dòng)物本身具備的免疫抗體，使其與待測物進(jìn)行充分反應(yīng)，從而完成食品中農(nóng)藥獸藥的殘留檢測。免疫分析法的應(yīng)用方式大多表現(xiàn)為定量測定以及定性篩選，雖然該方法的便捷度較高，能夠迅速完成大批量樣品的檢測，且技術(shù)相對成熟，商品化試劑盒數(shù)量較多，但也存在無法保證多組分同時(shí)分析的弊端。本文圍繞幾種常見的檢測技術(shù)進(jìn)行探究。

2.2.1 酶聯(lián)免疫吸附測定

酶 聯(lián) 免 疫 吸 附 測 定（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）是采用可溶性抗體與聚苯乙烯進(jìn)行結(jié)合，借助抗原特異性組合實(shí)現(xiàn)免疫反應(yīng)的定性、定量檢測方法。該方法的原理是利用抗原特異性組合的免疫活性，使其與某種酶形成酶標(biāo)抗原，這樣不僅可以保留抗原特異性組合的活性，也能保留酶的活性，之后加入酶反應(yīng)底物，便會(huì)被酶催化形成有色產(chǎn)物，而產(chǎn)物的量又與被測物的量呈正比，因此可以根據(jù)顏色深淺判斷食品中農(nóng)藥與獸藥的實(shí)際殘留量。ELISA是近年來使用范圍最廣的免疫分析方法，劉健暉等[3]研發(fā)了以2,4-二氯苯氧乙酸為檢測對象的ELISA分析技術(shù)，其線性范圍在2～ 250 ng/mL，而檢測極限可達(dá)0.6 ng/mL。李達(dá)[4]在此基礎(chǔ)上對ELISA的影響因素進(jìn)行了深入探究，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化分析，能夠切實(shí)提高檢測的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，但酶聯(lián)免疫吸附測定對外界環(huán)境的要求較高，因此更適合在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展。

2.2.2 膠體金免疫層析法

膠體金免疫層析法是指利用膠體金作為示蹤物，借助免疫反應(yīng)原理，將微孔濾膜作為載體，實(shí)現(xiàn)定量檢測樣本中待測物的分析。該方法的特點(diǎn)在于使用便捷、特異敏感，且穩(wěn)定性極強(qiáng)，即便不使用特殊設(shè)備與試劑，也能保證結(jié)果準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)直觀判斷，因此適用于大批量檢測以及大面積普查工作，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

近年來，我國科學(xué)家為了進(jìn)一步提高膠體金免疫層析法的應(yīng)用效果，開發(fā)出了全新的膠體金讀數(shù)儀，將以往的定性判斷逐漸向半定量檢測轉(zhuǎn)變，能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、分類與傳輸，并對相關(guān)信息進(jìn)行記錄與分析，使可追溯的食品檢測數(shù)據(jù)可以運(yùn)用在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，從而為后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)支持。例如，王兆芹等[5]研制的膠體金讀數(shù)儀是采用相機(jī)來完成膠體金試紙條圖像信息的收集與獲取，借助相關(guān)算法研究并探索檢測限位置，以此完成灰度值的計(jì)算，之后借助試紙條的檢測值與特征曲線進(jìn)行定性判斷與定量檢測，再將檢測結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)端。

2.2.3 免疫熒光法

免疫熒光法是指將抗原抗體實(shí)現(xiàn)特異結(jié)合，之后與熒光標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行集合來完成特異蛋白抗原在細(xì)胞內(nèi)分布狀況的研究。熒光素能夠在熒光顯微鏡下被檢出，因此可以實(shí)現(xiàn)抗原的細(xì)胞定位，并進(jìn)一步確定抗原的性質(zhì)。高雪丹等[6]以此為基礎(chǔ)研發(fā)出了一種能夠完成牛奶中泰樂菌素殘留檢測的熒光免疫層析試紙條，利用該方法不僅可以準(zhǔn)確檢測牛奶中是否含有殘留的泰樂菌素，還能確保極高的檢測效率，其檢測時(shí)間通常在25 min以內(nèi)，而檢測限在25 μg/L左右。免疫熒光法的特異性優(yōu)良，無需實(shí)現(xiàn)樣本的前處理工作，因此更適用于奶站與現(xiàn)場快速篩選工作。

2.3 活體檢測法

活體檢測法的主要原理在于借助活生物完成食品中農(nóng)藥獸藥的殘留檢測，當(dāng)農(nóng)藥與細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)后，細(xì)菌本身的發(fā)光度會(huì)大幅度減少，此時(shí)工作人員便可依照細(xì)菌的實(shí)際發(fā)光狀況對農(nóng)藥的真實(shí)殘留量進(jìn)行檢測。例如，殘留農(nóng)藥會(huì)造成家蠅中毒，工作人員將其作為檢測依據(jù)，用食品樣本喂食家蠅，之后依照家蠅的死亡率判斷農(nóng)藥殘留狀況，通常來說在4～6 h內(nèi)便可檢測農(nóng)藥是否存在超量現(xiàn)象。但在使用活性檢測法時(shí)要注意，該方法只適用于部分藥劑，難以有效對殘留農(nóng)藥類型實(shí)現(xiàn)區(qū)分，且無法保證檢測的精確度，因此大多將其用于未完成采收的蔬菜檢測中。

2.4 酶抑制法

酶抑制法是借助農(nóng)藥本身的可特異性，實(shí)現(xiàn)乙酰膽堿酯酶的活性抑制，具體的抑制效果主要與農(nóng)藥濃度有關(guān)，需要技術(shù)人員通過測定霉菌特定化合物反應(yīng)信號的變化程度，進(jìn)行農(nóng)藥獸藥殘留量的判斷。在測試過程中若檢測樣品本身不含有機(jī)磷農(nóng)藥，則不會(huì)對酶的活性造成影響，若存在有機(jī)磷農(nóng)藥，則要依照酸堿值、熒光度與參數(shù)變量進(jìn)一步評估有機(jī)磷農(nóng)藥的實(shí)際殘留問題。如，技術(shù)人員在使用光度計(jì)檢測吸光度時(shí)，需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線對有機(jī)磷農(nóng)藥具體殘留狀況進(jìn)行判斷，而在實(shí)際測試時(shí)還要充分考慮乙酞膽堿酶的活性，判斷食品中是否存在有機(jī)磷，通過將其作為催化酶，進(jìn)一步分析有機(jī)磷的實(shí)際含量。酶抑制法具有操作簡單、檢測效率高、對前處理要求較低等優(yōu)點(diǎn)，即使檢測人員技術(shù)水平有限，也能快速掌握操作技巧，并在30 min內(nèi)獲取測試結(jié)果。但該方法也存在檢測準(zhǔn)確度不足，藥品回收率不高的弊端。酶抑制法大多適用于有機(jī)磷、C2H5NO2等類型的農(nóng)藥檢測，容易受酸堿值、溫度、樣本基質(zhì)等因素影響，因此需要從業(yè)人員在使用過程中充分結(jié)合實(shí)際情況，對該方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理。

2.5 傳感器與芯片技術(shù)

傳感器技術(shù)主要指生物傳感器技術(shù)，即將酶、適配體作為感受器的識別元件，以此將檢測時(shí)出現(xiàn)的化學(xué)信號傳遞到信號轉(zhuǎn)換器，并生成可以測量的物理信號，從而完成待測物的準(zhǔn)確檢測與分析。丁佳等[7]以電化學(xué)免疫傳感器作為研究對象，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備適用于毒死蜱農(nóng)藥的殘留檢測，可以保證檢測限在0.01 μg/mL，而回收率則保持在95%以上，檢測時(shí)間不超過1 h，同時(shí)傳感器在經(jīng)過再生處理后可以實(shí)現(xiàn)二次使用，因此經(jīng)濟(jì)性良好。但該方法同樣存在一定的局限性，即生物材料容易出現(xiàn)失活現(xiàn)象，且重現(xiàn)性較差。而芯片技術(shù)則是指微流控芯片技術(shù)，該方法可以實(shí)現(xiàn)樣品制備、分析環(huán)節(jié)的高度集成，利用分析系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)藥獸藥殘留狀況的判斷，微流控芯片技術(shù)的成本低廉，具有極高的靈敏度，可以實(shí)現(xiàn)檢測技術(shù)的便捷化發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，本文綜述了食品中農(nóng)藥獸藥殘留檢測的前處理方法，并討論了儀器分析法、免疫分析法、活體檢測法、酶抑制法和傳感器與芯片技術(shù)等農(nóng)藥獸藥殘留檢測的相關(guān)手段，以期提高食品質(zhì)量安全水平，保障人們的飲食安全。