農藥降解酶在果蔬清洗劑中的應用探討

龍致科，胡永志，王 韌，黃柳云，李秋芳，周傳檢，周 慧

（柳州兩面針股份公司，廣西 柳州 545001）

農藥降解酶在果蔬清洗劑中的應用探討

龍致科，胡永志，王 韌，黃柳云，李秋芳，周傳檢，周 慧

（柳州兩面針股份公司，廣西 柳州 545001）

測試不同pH值和不同溫度下放置的含生物農藥降解酶的洗滌劑酶活性，反映樣品pH值和溫度的適應范圍廣。通過氣相色譜檢測和急性經口毒性試驗證明含生物農藥降解酶的洗滌劑具有高效快捷去除農藥殘留、使用安全的優點。

果蔬清潔劑；農藥；降解酶；農藥殘留

1. 果蔬農藥殘留問題的現狀

農藥殺蟲效果好，見效快，其普遍應用為糧食生產免受病蟲害、提高產量作出巨大貢獻，但農藥殘留問題也是隨著農藥大量生產和廣泛使用而產生的。到目前為止，世界上化學農藥年產量近200萬噸，約有1000多種人工合成化合物被用作殺蟲劑、殺菌劑、殺藻劑、除蟲劑、落葉劑等類農藥。我國是農業大國，農藥的使用量也高居世界首位。相關數據顯示，我國農產品的農藥殘留嚴重超標，居民日常攝入的農藥量高于發達國家數十倍[1]。

由于缺乏正確使用農藥的基本知識，目前國內絕大多數農戶依賴農藥對蔬果作物進行病蟲害防治，且農藥使用不規范（按規范要求，白粉病應打葉的正面，霜霉病應打葉的背面，晴天不能在正午打藥等）。同時，一旦認為防治效果不佳就加大用藥量，結果使病蟲害產生了抗藥性；當有了抗藥性的病蟲害又在危害田間的蔬果時，就施用更大的藥量來防治。如此惡性循環，蔬果上的農藥殘留就會大大增加。更嚴重的是，有的農戶還違章在蔬果上使用禁、限農藥，且用藥后農藥使用的安全間隔期還未到就忙于上市，這樣對人體產生的危害就更大了。

近些年我國在食品安全方面重大事故頻出。蔬菜瓜果是人們每天都離不了的必需品，老百姓越來越關注果蔬農藥殘留的問題，迫切希望找到能夠有效去除果蔬農藥殘留的方法，保障健康和安全。目前市場上推出的普通果蔬洗滌劑對于附著力較弱的農藥具有一定的去除作用[2]，然而多數農藥需要有較強的附著力才能發揮殺蟲滅害作用，現有的大多數洗滌劑對其無能為力。

農藥降解酶可以通過生物作用將農藥分解為無毒的小分子化合物，從而徹底清除農藥殘留。本文研究了用降解酶（微生物菌株經過發酵、冷凍干燥及粉碎等工藝制得）配制的果蔬清洗劑的性能，為開發可以高效、安全、便捷地去除果蔬農藥殘留的清潔劑打開新思路。

2. 實驗部分

2.1 含農藥降解酶果蔬清洗劑的制備

先由微生物菌株經過發酵、冷凍干燥和粉碎等工藝制得農藥降解酶。再將農藥降解酶與表面活性劑、酶保護劑按一定比例，配制成果蔬清洗劑。

2.2 不同pH值的洗滌劑酶活性測定

先將含農藥降解酶洗滌劑的pH值分別調至3～10，測定酶活性，然后再繪制出酶活性隨pH值變化的曲線，直觀反映農藥降解酶適應的酸堿范圍。

2.3 不同溫度下洗滌劑的酶活性測定

含農藥降解酶的洗滌劑分別在0～80℃條件下密封放置24h；取出并恢復室溫后，測定其酶活性，繪制出酶活性隨溫度變化的曲線，直觀反映含農藥降解酶洗滌劑的適用溫度和適合儲藏溫度。

2.4 農藥去除效果測試

2.4.1 實驗試劑和儀器

試劑：乙腈、丙酮、毒死蜱和敵敵畏等。儀器：島津GC2010 plus，FPD檢測器，氮吹儀等。

2.4.2 樣品前處理

將新鮮小白菜浸泡于毒死蜱和敵敵畏混合農藥水溶液（各農藥濃度約200ppm）中，20min后取出，懸掛于室溫陰涼處晾干待用。

將制備好的蔬菜樣品分成4組：未洗、水洗、0.2%果蔬清洗液洗滌和普通洗潔精洗滌各為1組。洗滌溫度30℃，分別對應在水、0.2%含酶果蔬清洗劑溶液和0.2%普通洗潔精中浸泡洗滌5min后取出，并懸掛于室溫陰涼處晾干；未洗組作為空白對照不作處理。

后續測試方法按《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》NY/T 761-2008標準進行。

2.5 安全性毒理測試

試驗方法依據GB 15193-2003《食品安全性毒理評價程序和方法》。采用最大耐受計量試驗法，劑量設為10000mg/kg BW，選用20只昆明小鼠，雌雄各半。試驗前動物禁食16h，不限飲水。采用灌胃法給予動物500mg/mL濃度的樣品溶液，灌胃量為0.4mL/20g體重。灌胃后觀察動物的中毒表現和死亡情況，每周稱體重1次，觀察14天。

3. 結果與分析

3.1 不同pH值的洗滌劑酶活性測定結果

不同pH值下洗滌劑酶的活性測定結果如圖1所示。結果表明：在配制含農藥降解酶的洗滌劑時，將pH值控制在6～9范圍內能夠得到較高的酶活性；pH值過低或者過高都會減弱酶活性。

3.2 不同溫度對含農藥降解酶洗滌劑的酶活性影響

在0～80℃范圍內的不同溫度下，測定含農藥降解酶洗滌劑放置24h后的酶活性，如圖2所示。結果表明：0～50℃溫度范圍內放置的樣品酶活性較高；當放置溫度超過50℃時，樣品的酶活力呈急劇下降的趨勢。

3.3 農藥去除率效果測試結果

采用氣相色譜法檢測不同處理樣品中毒死蜱和敵敵畏的農藥殘留量，并根據殘留量計算出農藥去除率，如表1和圖3所示。

圖1 不同pH值的洗滌劑酶活性測定結果

圖2 在不同溫度下放置樣品的酶活性測定結果

上述結果表明：用清水和普通洗潔精浸泡的方式都可以去除掉蔬菜中的部分殘留農藥。其中，對附著力較弱的敵敵畏的去除效果較好，對附著力較強的毒死蜱的去除效果很差。而含農藥降解酶洗滌劑對毒死蜱和敵敵畏則都具有很顯著的去除效果，去除率分別可以達到90.39%和98.86%。

3.4 毒理性測試

小鼠急性經口毒性試驗結果表明，以10000mg/kg BW劑量的含農藥降解酶的洗滌劑飼喂小鼠，未觀察到動物有中毒表現和出現死亡。參照食品的急性毒性分級標準評價，樣品的急性經口毒性屬無毒級。

表1 農藥殘留測定結果

圖3 農藥去除率對比

表2 樣品對小鼠體重的影響

表3 急性毒性觀察結果

4. 結論

通過以上測試可知，洗滌劑中的農藥降解酶可以在較廣的pH值（pH6～9時活性較高）和溫度（0～50℃時活性較高）范圍內發揮活性，這有利于將其應用于果蔬清洗劑產品的開發。同時，這一屬性有利于保證含農藥降解酶的洗滌劑產品發揮使用效果，也便于儲存。另外，其適應的pH值和溫度范圍還表明，此類產品具有溫和無刺激的特點，且適合人們在室溫條件下使用，用后不會影響蔬果鮮生的狀態和味道。

添加農藥降解酶的洗滌劑對農藥的去除效果遠遠高于清水和普通洗潔精，作用時間更短，5分鐘內對目前我國蔬菜、瓜果生產中普遍使用的敵敵畏和毒死蜱農藥的去除率超過90%，體現其擁有高效快捷的性能。急性經口毒性測試說明，含農藥降解酶的洗滌劑產品安全無毒，消費者可以放心使用。

隨著人們越來越重視果蔬農藥殘留引發的食品安全問題和加酶果蔬清洗劑開發技術日趨成熟，添加農藥降解酶的功能性果蔬洗滌劑產品將會受到廣大消費者的青睞，為改善食品安全狀況和保障人民身體健康作出貢獻，具有廣闊的市場前景。

[1] 謝劍飛, 盧宗云. 一種清洗果蔬農藥殘留的新技術[J]. 中國洗滌用品工業, 2012.8: 77-79.

[2] 趙鵬, 閔光, 張燕, 等. 不同洗滌方法對果蔬中農藥殘留去除率的研究[J]. 食品科學, 2006.27(12): 467-468.