食品中農獸藥殘留快速檢測技術研究進展

李小紅++李卓++張亞鋒

食品是人類生存的必需品，食品安全關系著人類身體的基本安全。在市場經濟的背景下，許多商家為達到利益最大化，不惜采取一些違規違法的手段來降低成本。眾多問題食品安全之一的農獸藥不規范使用成為重災區。根據全國食品樣品監督抽檢通告顯示2017年第二季度食品中農獸藥殘留指標不合格問題占不合格總數的22.0%，比一季度高7.0個百分點，其趨勢并不樂觀。因此，為了加強食品安全監管，保證食品的質量安全，保護消費者的生命健康，研究快速、簡單、高靈敏度、大批量檢測食品的農獸藥殘留檢測方法具有重要意義。

快速檢測技術概述

食品安全快速檢測技術是指在對食品進行檢測時，一般實驗室快速檢測要求包括樣品制備在內，能夠在2小時以內出具檢測結果；現場快速檢測能在30分鐘內出具檢測結果。現有的實驗室精密儀器分析方法準確度、靈敏度很高，穩定性好，但是檢測成本高，對檢測人員要有完整的系統的培訓和經驗要求，尤其對檢測環境要求嚴苛，檢測時間過長，無法滿足大批量樣品現場快速檢測的需求。因此，快速檢測技術以其檢測速度快、時間短、成本低、對檢測人員要求低等特點，正逐漸成為食品安全檢測中的主流技術。

常用快速檢測技術

酶抑制法。酶抑制法是利用農藥可特異性地抑制乙酰膽堿酯酶的活性，且抑制程度與農藥濃度和顏色變化程度呈正相關關系，通過觀察顏色變化或測定酶與某種特定化合物反應的物理化學信號的變化，即可判斷是否存在農藥殘留。目前市場上已出現較為成熟的農殘檢測方法或設備，例如速測卡法（紙片法）、比色法（分光光度法）、膽堿酯酶生物傳感器等。該方法操作簡便，對人員專業要求低，30min即可出結果，適用于現場大批量樣品的初步篩查；但其僅限于有機磷和氨基甲酸酯類農藥，且酶活易受溫度、pH、樣本基質等因素的影響，易出現假陽性或假陰性現象。使用時應符合方法對樣本的選擇性要求。

免疫分析方法。

（1）酶聯免疫吸附法（ELISA）。ELISA是基于抗原與抗體的特異反應，將待測物與酶連接，然后通過酶催化底物反應產生顏色，用于定量或半定量測定。ELISA是近年來發展最快的一種免疫分析方法，已成為農獸藥殘留檢測中的首選方法。王乾龍等建立了豆芽中2，4-二氯苯氧乙酸殘留的直接競爭酶聯免疫吸附分析法，方法線性范圍為（2～250）ng/mL（R2=0.997），檢測限為0.63ng/mL；唐英等對ELISA使用中對結果影響的因素進行分析，實現自動化準確分析，提高了檢測精度和穩定性。然而，ELISA對外界環境有一定的要求，不能很好地用于現場檢測，僅適宜于實驗室內快速檢測。

（2）膠體金免疫層析法。膠體金免疫層析技術（簡稱GICA）是根據免疫反應原理、利用大孔徑微孔濾膜為載體、以膠體金作為固相標記物來定性、半定量或定量檢測樣本中待測物質的快速分析技術，已廣泛應用于農獸藥殘留檢測。

近年來隨著膠體金讀數儀的發展，該技術已逐漸從定性判斷轉為半定量、定量檢測，且可對數據進行存儲，建立可記錄、可傳輸、可分析匯總、可追溯的食品安全檢測全程數據分析系統。例如，萬宇平等研制出一種膠體金讀數儀，由相機進行膠體金試紙條圖像的采集，通過一系列的算法分析搜索出檢測限位置并計算出灰度值，再通過膠體金試紙條的檢測值-濃度特征曲線實現定性和定量，最后將檢測結果通過GPRS無線網絡實時發送到遠程服務器，已成功應用于實際的監管領域和食品生產企業。

（3）免疫熒光法。免疫熒光技術是根據抗原抗體反應的原理，先將已知的抗原或抗體標記上熒光素，制成熒光抗體，再用這種熒光抗體（或抗原）作為探針檢測組織或細胞內的相應抗原（或抗體）。在抗原抗體復合物上含有標記的熒光素，熒光素受外來激發光的照射而發生明亮的熒光（黃綠色或橘紅色），可以看見熒光所在的組織細胞，從而確定抗原或抗體的性質、定位，以及利用定量技術測定含量。王旗等研制出一種快速檢測牛奶中泰樂菌素殘留的熒光微球免疫層析試紙條，可定性檢測牛奶中的殘留的泰樂菌素，檢測時間低于25min，檢測限為25μg/L，具有簡便快速、特異性良好、樣本無需前處理等特點，可用于基層奶站和現場快速篩選。

生物傳感器技術。生物傳感器是指利用酶、抗體或適配體等作為感受器表面的識別元件，將檢測過程中產生的化學信號經信號轉換器變換成可測量的物理信號，進而實現對待測成分檢測的分析技術。蔣雪松等開發了一種用于農產品中的毒死蜱農藥殘留的快速檢測的電化學免疫傳感器，對毒死蜱的檢測限為0.01μg/mL，回收率大于85%，檢測時間小于1h，傳感器經過再生處理后能重復使用，經濟性較好。但生物傳感器因其選擇性有限、生物材料固定化易失活、重現性差等原因暫未得以廣泛應用。

光譜檢測法。

（1）表面增強拉曼光譜法。表面增強拉曼光譜法是拉曼光譜法的拓展，它與常規拉曼光譜相比，信號增加了百萬倍，因此有效解決了拉曼光譜在表面科學和痕量分析中存在的低靈敏度問題，目前已在農獸藥殘留檢測中有所應用。顧振華等運用基于表面增強拉曼光譜技術的便攜式拉曼光譜儀對水產品養殖、運輸過程水樣中的孔雀石綠進行了檢測，檢測限為5.0μg/L，對每個樣品的檢測時間從制備到結果顯示一般只需要3min；歐陽思怡等報道了表面增強拉曼光譜在農藥殘留分析中的研究進展，分析其優勢和不足，并提出表面增強拉曼光譜在農藥殘留中的發展方向。

（2）紅外光譜法。紅外光譜法是基于每種分子都有其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，據此可以對分子進行結構分析和鑒定的分析方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定，已有幾種匯集成冊的標準紅外光譜集出版，可將這些圖譜貯存在計算機中，用以對比和檢索，進行分析鑒定；也可利用化學鍵的特征波數來鑒別化合物的類型，并可用于定量測定。莫欣欣等建立了近紅外光譜技術結合化學計量學方法對菜籽油中多效唑殘留進行定性檢測方法。endprint

（3）熒光光譜法。熒光光譜法是利用某些物質對紫外光或可見光照射后所產生的能夠反映該物質特性的熒光，對其進行分析的方法。熒光分析是一種高靈敏度的分析方法，通常情況下要比分光光度計的靈敏度高出2-3個數量級。張彥青等建立了熒光光譜法測定食物中的莧菜紅色素含量的方法，檢出限為 0.031mg/L，測得樣品的回收率為92.13%～105.61%。熒光法具有靈敏度高、選擇性強、信息量豐富、方法簡便、高效精確等諸多優點，但其前提條件是物質的分子必須有強的紫外或可見光吸收結構，而當前市場上所用農藥幾乎不具備這種條件，因此在實驗時需要在待檢農藥溶液中加入某種熒光試劑才能產生熒光，但相應的實驗干擾因素也會增多，都能影響熒光的測定，使得研究難度增大

快速檢測技術發展趨勢

近年來，快速檢測技術在食品安全檢測領域中的地位逐步提高，我國現有的標準體系已將ELISA方法、酶抑制法等快速檢測技術納入國家標準、行業標準，而2017年，國家食品藥品監督管理總局發布的《食品快速檢測方法評價技術規范》，對快速檢測方法的規范化起到里程碑式的意思。

（1）前處理簡便化：實現更簡便的前處理操作和更短的時間在快速檢測中是緊迫的事情，未來前處理將主要朝著簡單、快速、高效、自動化、模式化、樣品使用量少、廢棄物無污染的方向發展。

（2）配套儀器便攜化：一般實驗室檢測方法配套的儀器笨重，且有嚴格的放置要求，快速檢測技術對設備的要求是盡可能得便捷化、輕量化，以實現現場檢測、野外檢測。

（3）檢測結果半定量化：現有的快速檢測技術多為定性判斷，但經過幾年的發展，一些技術已逐步成熟，同時配套的數據采集設備也不斷地更新升級，未來的快速檢測技術實現現場半定量、甚至定量檢測都將成為可能。

（4）與物聯網技術聯用：一物一碼技術，即一個物品一個代碼，是一種先進的溯源系統，根據代碼可以查詢食品的來源的運輸流轉過程，以及該食品的安全質量情況，該技術盡量發展迅猛。將快速檢測技術與物聯網技術聯用，可以有效地采集食品、環境信息，既可以對食品進行控制，也可以對食品的來源甚至包括其流通環節進行監視。

展望

目前，能進行食品中農獸藥殘留的快速檢測技術主要有酶抑制法、免疫分析法、生物傳感器、光譜檢測法等，每種方法各有優點，在實際應用中應根據需要選擇。快速檢測技術與大型儀器分析技術相比，檢測時間短、成本低，不需要專業的人員，易于操作，但是由于缺乏統一的標準，市場上的快速檢測產品質量不一，有關權威部門應盡早制定標準化的食品安全快速檢測產品復核性驗證規程，對快速檢測產品進行確認認可，有利于規范快速檢測產品的市場，更好地為食品安全監管服務。

基金項目：陜西省科技統籌創新工程計劃項目2014FWPT-01-02（A）endprint