果蔬農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)方法研究的進(jìn)展

鄒孝　鄒春艷　龍梅　馬艷　趙家雄　陸嘉莉　馬麗　黃武平

摘 要：主要對(duì)酶抑制法、生物傳感器法、酶聯(lián)免疫法、紅外光譜法等果蔬農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，探討了這些方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并展望了快速檢測(cè)方法的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：果蔬農(nóng)藥殘留；快速檢測(cè)方法；酶抑制法；生物傳感器法

中圖分類號(hào)：S481+.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.129

當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥的使用量不斷加大，對(duì)環(huán)境造成了一定的影響。同時(shí)，農(nóng)藥殘留在作物上，會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。這些問(wèn)題受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，并成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。本文選取多種檢測(cè)方法，并對(duì)其檢測(cè)原理進(jìn)行詳細(xì)論述，指出農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題及發(fā)展方向。

1 農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)方法

1.1 酶抑制法

酶抑制法出現(xiàn)得較早，是一種相對(duì)成熟的快速檢測(cè)方法。其主要原理是：利用有機(jī)磷與氨基甲酸酯類農(nóng)藥可特異性地抑制昆蟲中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中乙酰膽堿酶的活性，破壞神經(jīng)的正常傳導(dǎo)。采用這種方式，使昆蟲中毒死亡。在對(duì)果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)的試驗(yàn)中，乙酰膽堿酶會(huì)與樣品發(fā)生反應(yīng)。如果樣品中沒(méi)有農(nóng)藥殘留或是殘留量較少，那么酶的活性就不會(huì)被抑制；反之，如果樣品中農(nóng)藥的殘留量較多，酶的活性就會(huì)被抑制。運(yùn)用酶抑制法能夠在30 min之內(nèi)檢測(cè)出果蔬中有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯的殘留情況。

在國(guó)內(nèi)外，運(yùn)用酶抑制法進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)是檢測(cè)果蔬是否帶有超標(biāo)農(nóng)藥的重要方法。該方法能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)儀器檢測(cè)的不足，檢測(cè)速度較快。從應(yīng)用現(xiàn)狀分析，該方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多地的蔬菜基地和市場(chǎng)等，用于檢測(cè)農(nóng)藥的殘留情況。酶抑制法的顯著優(yōu)勢(shì)是操作簡(jiǎn)單，能夠快速上手，且用時(shí)較短。但采用該方法可檢測(cè)的農(nóng)藥種類有限，主要檢測(cè)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類。

1.2 生物傳感器法

在農(nóng)藥檢測(cè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，生物傳感器法日漸成熟，并得到了較好的應(yīng)用。生物傳感器是一種生物敏感部件與轉(zhuǎn)換器密切配合的裝置。在應(yīng)用該方法時(shí)，工作人員需要了解生物傳感器對(duì)化學(xué)物質(zhì)的影響以及在生物活性物質(zhì)中的可逆響應(yīng)。在試驗(yàn)過(guò)程中，工作人員要隨時(shí)關(guān)注電導(dǎo)、pH值，準(zhǔn)確測(cè)出農(nóng)藥的殘留量。

與傳統(tǒng)的分析方法相比，這種檢測(cè)方法的反應(yīng)速度較快，具有較高的靈敏度。在檢測(cè)過(guò)程中，生物傳感器體現(xiàn)出較好的干擾能力，可多次使用，而且成本較低，容易開展技術(shù)普及。目前，生物傳感器還存在一些技術(shù)難點(diǎn)——測(cè)試結(jié)果難以保持穩(wěn)定，使用壽命會(huì)受到影響等。隨著生物傳感器的不斷改進(jìn)，其穩(wěn)定性、檢測(cè)精準(zhǔn)度和使用壽命都會(huì)得到一定的提升，并且更加實(shí)用和小巧，體現(xiàn)農(nóng)藥檢測(cè)系統(tǒng)的商品性價(jià)值。

1.3 酶聯(lián)免疫法

酶聯(lián)免疫技術(shù)主要是將免疫技術(shù)與現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)相結(jié)合而形成的一種測(cè)定技術(shù)，即超微量技術(shù)。在農(nóng)藥殘留檢測(cè)的試驗(yàn)中，酶聯(lián)免疫法通過(guò)合適的載體、酶標(biāo)限定量等進(jìn)行檢測(cè)，工作人員要標(biāo)記未知抗原競(jìng)爭(zhēng)的限定量和形成抗體復(fù)合物。在一定底物的參與下，工作人員要明確復(fù)合物的酶催化底物，讓其水解、氧化還原。這種方法的檢測(cè)結(jié)果通過(guò)肉眼就可以看得到，從而可以找出其中是否存在未知抗原，然后辨別有無(wú)農(nóng)藥殘留。

酶聯(lián)免疫法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)成本較低，能夠長(zhǎng)時(shí)間保存試劑，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程具有較強(qiáng)的專一性和安全性，并且工作人員在定性或定量分析中，并不需要準(zhǔn)備先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，容易進(jìn)行技術(shù)推廣和普及；其缺陷是具有一定的局限性，一種試劑只能檢測(cè)一種農(nóng)藥，對(duì)于果蔬多種殘留農(nóng)藥，無(wú)法明確檢測(cè)。

1.4 紅外光譜法

1.4.1 近紅外光譜法

近紅外光譜法主要是利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)農(nóng)藥殘留。但從實(shí)際研究來(lái)看，在近紅外檢測(cè)中，需要對(duì)人工配制的農(nóng)藥樣品進(jìn)行進(jìn)一步的檢驗(yàn)，以免整個(gè)過(guò)程對(duì)樣品造成破壞。該方法的缺陷是存在一些固有問(wèn)題——無(wú)法對(duì)散性樣品或痕量樣品進(jìn)行檢測(cè)；測(cè)試靈敏度較低，誤差較大，很難建立合理的模型。除此之外，模型建立后，還要不斷修正，整合其制約因素，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

1.4.2 中紅外光譜法

近10年來(lái)，中紅外光譜法得到了較好的應(yīng)用。在檢測(cè)領(lǐng)域，這種方法受到了高度重視。雖然中紅外光譜帶有各種各樣的變現(xiàn)形式，但其頻率均有一定的規(guī)律可循。與近紅外光譜法比較，中紅外光譜法分子振動(dòng)的基頻信號(hào)更強(qiáng)，能夠提供更豐富的信息，應(yīng)用范圍更廣，同時(shí)，可以聯(lián)合使用多種不同的分析儀器，是研究的有力有段。該方法的缺點(diǎn)是圖譜比較復(fù)雜，解析比較困難，無(wú)法較好地進(jìn)行定量分析。

2 發(fā)展趨勢(shì)與展望

在果蔬農(nóng)藥殘留的檢測(cè)中，傳統(tǒng)的分析方法已經(jīng)得到了較好的應(yīng)用。在試驗(yàn)過(guò)程中，上述檢測(cè)方法有著重要的意義，能夠形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是費(fèi)用較高、笨重、無(wú)法處理復(fù)雜問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法大范圍推廣。在國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究中，不同的物理、化學(xué)效應(yīng)需要采取對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方法。比如，可使用酶抑制法檢測(cè)的農(nóng)藥種類和范圍有限，嚴(yán)重影響了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在酶聯(lián)免疫法的分析中，工作人員要針對(duì)不同的農(nóng)藥開發(fā)試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)應(yīng)不同的果蔬種類。同時(shí)，工作人員要明確農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和農(nóng)藥種類，然后基于此開發(fā)試劑包。通過(guò)這種方式制成多個(gè)試劑盒，測(cè)量農(nóng)藥殘留的成分，分析安全信息。如果要應(yīng)用生物傳感器檢測(cè)，需要對(duì)其穩(wěn)定性、使用壽命和重現(xiàn)性進(jìn)行改進(jìn)，保證得到較好的使用。近紅外光譜法的應(yīng)用能夠擴(kuò)大檢測(cè)范圍，提升檢測(cè)精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確性，更好地滿足客戶需求。中外光譜法的應(yīng)用要建立在已知的農(nóng)藥指紋圖譜上，并選用合理的處理方法，以此有效降低試驗(yàn)的整體誤差。

針對(duì)熒光光譜法適應(yīng)性較差、難以進(jìn)行定量比較、影響因素較多等缺陷，工作人員應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行合理的檢查，然后研究農(nóng)藥的熒光特性，降低或消除熒光干擾。在實(shí)際果蔬農(nóng)藥殘留的分析和檢測(cè)中，很少使用核磁設(shè)備。因?yàn)楹舜旁O(shè)備昂貴、攜帶不方便。鑒于此，工作人員一方面可以引入國(guó)外已經(jīng)研制出的便攜設(shè)備，另一方面可以自行研發(fā)低場(chǎng)強(qiáng)、高精度、低成本、高速度的核磁設(shè)備，通過(guò)這種方式降低檢測(cè)限。

隨著農(nóng)藥產(chǎn)品的發(fā)展，出現(xiàn)了新的農(nóng)藥，其種類逐漸由單一變?yōu)閺?fù)合。在農(nóng)藥殘留的檢測(cè)中，工作人員要注重由單一農(nóng)藥品種檢測(cè)向多組分同時(shí)檢測(cè)發(fā)展。化學(xué)品是農(nóng)藥殘留的主要成分，在未來(lái)的發(fā)展中，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)逐漸向生物工程生產(chǎn)出的生物物質(zhì)轉(zhuǎn)化。未來(lái)，工作人員可能需要對(duì)蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)進(jìn)行分析。因此，未來(lái)的分析技術(shù)要有細(xì)胞學(xué)、發(fā)酵學(xué)、免疫學(xué)和多肽排列結(jié)構(gòu)等學(xué)科知識(shí)的支持。工作人員需要結(jié)合生物技術(shù)與現(xiàn)代的理化分析手段，不斷提高自身的分析能力。另外，一些新興技術(shù)，比如生物芯片技術(shù)將有望應(yīng)用于農(nóng)藥殘留的分析和檢測(cè)中。

3 結(jié)束語(yǔ)

在果蔬農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)方法的研究中，工作人員要掌握多種方法，并分析不同方法的應(yīng)用范圍，掌握其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但是在檢測(cè)過(guò)程中，這些檢測(cè)方法也存在一些弊端。因此，工作人員應(yīng)明確這些內(nèi)容，降低其給試驗(yàn)帶來(lái)的影響，為果蔬農(nóng)藥殘留的檢測(cè)奠定較好的基礎(chǔ)，提高工作效率。

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〔編輯：劉曉芳〕