溫志遠
摘 要 在日常生活中,人們對果蔬的攝取量非常大。眾所周知,果蔬中殘存的有機磷類農藥及其代謝產物都將對人們的身體代謝產生嚴重的影響,盡管經過清洗,仍然無法將殘留物完全清除干凈。基于此,對有機磷農藥殘留在果蔬中的檢測技術進行討論與研究,并對今后有機磷農藥殘留的發展作出展望。
關鍵詞 殘留;有機磷農藥;果蔬;檢測方法
中圖分類號:S481 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.12.064
有機磷農藥是一種用于防治植物蟲害的含有機磷的有機化合物。這一類農藥具有種類多、用途廣、藥效強的特點,是農業生產中一種極為重要的化合物。絕大多數的有機磷農藥產品都對人體產生巨大的毒性,它的作用機制是抑制昆蟲膽堿酯酶的活性,這種方式雖然能有效控制蟲害,但大量使用將會對人類、環境和動物產生危害。農藥的殘留問題受到了國民越來越多的重視[1]。雖然國家頒布了禁止使用有機磷農藥的公告,但在檢測中仍然能檢測到有機磷農藥的存在。基于此,對有機磷農藥殘留的檢測技術進行討論與研究。
1 有機磷農藥殘留對人體造成的影響
有機磷農藥對人體的膽堿酯酶有抑制作用,能阻斷神經遞質的傳遞,造成人體急性或者慢性中毒。據報道,全國因使用農藥污染的食品而發生中毒的人數年均近20萬人,農藥殘留對人體的危害分為以下兩種,1)急性中毒:肌肉痙攣、呼吸道感染、瞳孔收縮,甚至導致死亡;2)慢性中毒:長期食用有農藥殘留的蔬菜瓜果等農產品,殘留農藥在人體長期蓄積滯留會引發慢性中毒,因此誘發多種慢性疾病,如心腦血管病、糖尿病、阿茲海默癥患者的大量增加都與此有直接關系。甚至通過胚胎和乳汁轉移給下一代,并有可能致癌、致畸性、致基因突變[2]。
2 有機磷農藥的檢測方法
有機磷農藥的檢測方法有很多種,包括色譜法、光譜法和快速檢測法三類。其中色譜法在農藥檢測中應用最廣泛。
2.1 色譜法
色譜法是一種分離果蔬中有機磷農藥殘留的方法,它是待分離物質在流動相和固定相之間分配的過程,由于同物質在兩相之間的分配不同,所以隨流動相的運動的速度不同,隨著流動相的運動,混合物中不同的成分在固定相上彼此分離[3]。為了方便記錄儀進行記錄,要把物質濃度的分析轉化為能夠測量的信號。用于檢測果蔬中有機磷農藥含量的色譜法主要有氣相色譜法、薄層色譜法。
1)氣相色譜法多數用于檢測受熱易氣化、沸點通常低于500 ℃、熱穩定性好、相對分子質量低于400的有機磷農藥。這種方法通常是把前期處理加工的有機磷農藥按要求注入氣相色譜柱,再進行升溫氣化處理,讓有機磷農藥達到固相分離的程度,通過借助不同的檢測器進行繪制和掃描就能得到氣相色譜圖,再通過其物質的保留時間進行精確定性,將色譜圖的峰高和標準曲線進行比較然后對有機磷農藥的含量做出判斷(圖1)。這種方式的優點是分離效率高,分析速度快、樣品用量少和檢測靈敏度高、應用范圍廣等[4],缺點是需要將測出的數據和標準的色譜峰對比,有時還需要與使用其他方法聯合起來才能得出結論。另外,這種檢測儀器價格昂貴,且需要由專業的使用人員操作才能得到準確的結果。
2)薄層色譜法是對薄層色譜的分離方法,其原理是利用同一吸收劑對不同成分吸附的能力不同,在兩相相互流動的過程中產生連續的吸附和解吸附作用。使各個成分彼此分離,并將最終分離出的結果和標注有機磷農藥進行對比,定性檢測出農藥的殘留。這種方法的優點是操作方便、設備簡單、顯色容易、混合物易分離可同時分析多個樣品等,并且對蔬菜中有機磷農藥殘留情況進行高效的測定,但缺點是對生物高分子的分離效果太不理想。
2.2 光譜法
光譜法主要包括原子熒光光譜法(AFS)、紅外光譜法(IR)、紫外-可見光譜法(UV-Vis),這些都是用于檢測農藥殘留的常用方法。光譜法是根據有機磷農藥中某些官能團和特殊顯色劑發生的化學反應并產生有特定波長的顏色,根據顏色光譜對農藥殘留物質進行分析和研究。這種方法的優點是樣品不需要前處理,具有方便快速的優點[5]。這種方法省去了前期的處理步驟,可以對有機磷農藥進行快速檢測,但缺點是檢測的結果不夠準確,設備靈敏度不高。
2.3 快速檢測方法
1)酶抑制技術是一種應用相對廣泛的農藥殘留快速檢測方法。其優點是簡便快捷、檢測成本很低,但要求農藥種類和基質要適合這種方法才能進行檢測,對于像韭菜、蒜黃這一類辛辣蔬菜而言,極易出現錯誤的假陽性結果。
2)免疫分析法是利用抗體和抗原特異性結合的特點,把抗體作為生化檢測器,對目標化合物進行定性定量分析。它的原理是在恰當的載體上,酶的抗原和待測物的抗原相互競爭結合位點而形成的抗體復合物,這種復合物上的酶會將特定的底物催化為氧化為有色物質。這種物質分光光度計測定或者肉眼識別,根據這種現象來確定是否含有未知抗原并測出抗原含量。這種方法的優點是準確性高簡單方便,缺點是費用高、適用范圍有限,而且制備抗體具有很大的挑戰性。
3)生物傳感器是近幾年來迅猛發展的新型技術,隨著研究這方面的人才越來越多,該技術也走向正規逐漸成熟。它的原理是生物傳感器的敏感元件對特定化學物質或生物活性物質具有可逆的響應,可以通過測定pH值等化學信號的變化來檢測農藥的殘留量。其優點是不需要進行樣品的前期處理,操作方法簡單,具有很強的特異性,分析迅速。但仍然存在著許多缺點,比如重現性差回收率低等,目前這種方法只能半定量檢測,還無法代替氣相色譜方法在檢驗效果中的地位。
3 討論及未來展望
根據對這三種方法全面的分析可知,雖然在對果蔬中有機磷農藥殘留進行檢測的方法眾多,但其中的利弊都顯而易見,見表1。有的檢測方式耗費的成本巨大,雖然只能檢測出某些類型農藥的殘留,但結果十分精確;而有些檢測方式雖然耗費較少,具體實施方式簡單快捷,但檢測的結果卻缺乏精確性。因此通過這些對照和研究發現,在對果蔬有機磷農藥殘留檢測時,要根據農藥的性質采取合適的方法來進行檢測,這樣才能得出準確可靠的結果。
4 結語
在科技發展的新興時代,人們會通過生物科學和機械科學的結合開發出檢測殘留物的新式儀器。總結之前檢驗方法的經驗,取之精華、去之糟粕,減少使用的成本、實現檢測的準確性、快捷性。為了今后人們能夠避免果蔬中殘留農藥對身體的毒害,未來檢測的工具一定會朝著精細簡便的方向發展。
參考文獻:
[1] 張亞佳,李忠海.果蔬中有機磷農藥殘留檢測方法研究進展[J].食品與機械,2016,5(2):173-177.
[2] 何浩.氣相色譜法快速測定食品中多種有機氯、擬除蟲菊酯、有機磷農藥殘留量[J].食品安全質量檢測學報,2016,5(3):1063-1068.
[3] 劉凱.蔬菜中有機磷農藥多殘留的光譜特征檢測分析[J].科技通報,2017,33(8):238-242.
[4] 王洪敏.有機磷農藥殘留物在茶葉上的分析研究[J].福建茶葉,2016,38(5):20-21.
[5] 李文,李民贊,孫明.利用比色光譜法快速檢測白菜中有機磷農藥殘留[J].江蘇農業科學,2017,45(17):168-171.
(責任編輯:劉昀)