農(nóng)殘速測技術(shù)在蔬菜安全檢測中的應(yīng)用

王實娟

(北京市西郊農(nóng)場有限公司， 北京 100093)

我國是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國和消費國[1]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和栽培方式的變革，蔬菜種植面積迅速擴大，病蟲害發(fā)生頻繁，為了保障蔬菜質(zhì)量和產(chǎn)量，農(nóng)藥用量和施藥次數(shù)不斷加大，使得我國蔬菜產(chǎn)品農(nóng)藥殘留現(xiàn)象較為普遍[2-3]。目前我國農(nóng)藥的生產(chǎn)使用主要以有機磷類為主，占殺蟲劑總量的70%[4]，因此，有機磷農(nóng)藥已成為蔬菜中主要的農(nóng)藥污染源，其污染問題日益突出[5-6]。

農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中發(fā)揮著重要作用，是保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)主要包括生化測定法和色譜檢測法。色譜法是農(nóng)藥殘留分析中最權(quán)威的方法，但存在著儀器投資大、檢測費用高、樣品處理手續(xù)復(fù)雜、檢測時間長、人員技術(shù)要求高等缺點，無法在基層地區(qū)推廣應(yīng)用。目前，酶抑制法是我國農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)中研究最多、應(yīng)用最廣的一種生化檢測技術(shù)，特別適應(yīng)于蔬菜供應(yīng)前農(nóng)藥殘留毒性的檢測使用[7]，其檢測結(jié)果與氣相色譜法的測定結(jié)果基本一致[8]。

酶抑制法主要是針對有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留。有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥可抑制昆蟲神經(jīng)中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中乙酰膽堿酶的活性，如果存在有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，則其會與膽堿酯酶結(jié)合，使膽堿酯酶不能分解乙酰膽堿。正常狀態(tài)下，乙酰膽堿水解生成乙酸和膽堿，與顯色劑反應(yīng)，產(chǎn)生黃色物質(zhì)，用分光光度計在(410±3) nm處測定吸光度隨時間的變化值，計算出抑制率，這2類農(nóng)藥對膽堿酯酶的抑制率與農(nóng)藥的濃度呈正相關(guān)，通過抑制率判斷樣品中有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留是否超標[9-10]。酶抑制法已成為果蔬有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留現(xiàn)場快速初篩的主流技術(shù)之一，對果蔬的農(nóng)藥殘留超標的源頭控制起到關(guān)鍵的作用[11]。在檢測過程中，王富華[12]通過試驗指出，酶抑制法對韭菜、蘿卜、蔥、蒜、茭白、香菜、蘑菇等含硫化合物高的樣品易產(chǎn)生假陽性而不適用。

在蔬菜作物中使用的農(nóng)殘速測技術(shù)的可行性研究鮮有報道。本研究通過酶抑制法分析了不同作物類型、生育階段和農(nóng)藥安全間隔期、使用濃度等對蔬菜作物農(nóng)藥殘留量的影響，將為農(nóng)殘速測技術(shù)在蔬菜安全檢測中的使用提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蔬菜

被檢測蔬菜樣品從北京市海淀區(qū)西郊農(nóng)場香山生產(chǎn)基地采集。經(jīng)農(nóng)業(yè)部和北京市環(huán)境監(jiān)測中心監(jiān)測，該基地水質(zhì)、大氣、土壤的質(zhì)量均達到國家規(guī)定的優(yōu)級標準。

供試蔬菜有長茄品種長野狼、圓茄品種京研2號、黃瓜品種津優(yōu)18號(北京京研益農(nóng)種業(yè)科技有限公司)；架豆品種綠冠龍(北京中宏潤禾種業(yè)有限公司)；小白菜品種盛豐快菜(北京京研盛豐種苗研究所)；太古菜品種小八葉、法國香菜品種荷蘭芹、番茄品種仙客六號(北京聚宏種苗技術(shù)有限公司)。

1.1.2 供試農(nóng)藥

甲維鹽微乳劑(甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽3%，廣東省東莞市瑞德豐生物科技有限公司)；敵敵畏乳油(敵敵畏77.5%，河南省鄭州富利達農(nóng)藥有限公司)；敵敵畏熏煙劑(敵敵畏2%，楊凌綠保農(nóng)林科技有限公司)；衛(wèi)根微乳劑(阿維菌素+丁硫克百威≥15%，北京清源保生物科技有限公司)。

1.2 方法

依據(jù)國家標準GB/T 5009.199—2003《蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測》和行業(yè)標準NY 448—2001《蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測方法》。

1.2.1 試驗儀器

所用的檢測儀器為廣州分析測試中心科力技術(shù)開發(fā)公司生產(chǎn)的NC-800農(nóng)藥殘毒快速測定儀，波長410 mm，抑制率測量范圍0～100%，零點透光率3 min漂移≤0.5%，光電流3 min漂移1.0%，透比準確度為±2.0%，測量重復(fù)性≤0.5%，各通道誤差在±1.0%。

1.2.2 試驗試劑

試驗所需試劑均來自農(nóng)藥殘留檢測試劑盒(廣州分析測試中心研制)，參照使用說明配制使用。

緩沖液。將緩沖液試劑袋中的試劑倒入量筒(或燒杯)中，溶于500 mL蒸餾水中，充分溶解、混勻，室溫保存。

酶試劑。試劑盒中提供的酶試劑可直接使用。用配套的砂輪割開瓶口，于0～5 ℃下保存。

顯色劑。在顯色劑瓶中加入25 mL的緩沖液，充分溶解、混勻，室溫保存。

底物。在底物瓶中加入2.5 mL蒸餾水，充分溶解、混勻，于0～5 ℃下保存。

1.2.3 試驗步驟

對照測試。在光程1 cm規(guī)格的比色皿中依次加入100 μL膽堿酯酶，2.5 mL緩沖液，100 μL顯色劑，20 μL底物， 搖勻后放入樣品池，測得對照D值。

樣品提取。先進行將蔬菜處理(葉菜剪成1 cm2左右的菜樣，塊根菜、果菜等取1 cm2左右的表皮樣品)，用天平稱取2 g蔬菜，放入三角瓶，加入10 mL緩沖液振蕩2 min，再用漏斗加濾紙過濾。

樣品測試。在光程1 cm規(guī)格的比色皿中依次加入100 μL酶、2.5 mL提取液，搖勻后靜置10 min，再依次加入100 μL顯色劑和20 μL底物，搖勻后放入樣品池，測得D值，計算樣品農(nóng)藥殘留抑制率。

蔬菜樣品檢測抑制率結(jié)果分析。檢測抑制率在0～15%為無污染蔬菜，基本可以放心出口；15%～30%為綠色蔬菜，處理和檢驗后可以出口；30%～50%為無公害蔬菜，可以安全食用；>50%為農(nóng)殘超標樣品。其中，抑制率在40%～50%為可疑農(nóng)殘超標樣品，≥40%的樣品建議重復(fù)檢驗，以確認。

1.3 不同蔬菜類型農(nóng)藥殘留檢測

2017年5月，甲維鹽667 m2用量40 mL噴施長茄、圓茄、架豆、小白菜和太古菜5種蔬菜，藥后7 d取樣進行農(nóng)殘檢測。

1.4 不同生育階段蔬菜農(nóng)藥殘留檢測

2017年2—5月對法國香菜(香芹)進行試驗。甲維鹽667 m2用量30 mL噴施法國香菜，分別在幼苗期(出苗后15 d)、生長盛期(出苗后54 d)和生長末期(出苗后106 d)噴施，于藥后7 d即農(nóng)藥使用安全間隔期后取樣進行農(nóng)殘檢測。為避免產(chǎn)生假陽性，樣品提取時參照李華等[13]整株蔬菜浸提的辦法。

1.5 不同濃度農(nóng)藥處理的蔬菜農(nóng)藥殘留檢測

2017年2月選用番茄作為試驗蔬菜作物，甲維鹽和敵敵畏采用噴施方式，衛(wèi)根采用灌根方式，設(shè)置不同濃度梯度進行農(nóng)藥試驗。甲維鹽濃度設(shè)定為0.6、1.0、1.2、1.6 mL·L-1；敵敵畏濃度設(shè)定為0.6、0.8、1.0、1.2 mL·L-1；衛(wèi)根濃度設(shè)定為0.6、0.8、1.0、1.2 mL·L-1。藥后3 d即農(nóng)藥殘留量最明顯期取樣進行農(nóng)殘檢測。

1.6 藥后不同時間間隔的蔬菜農(nóng)殘檢測

為了研究藥后不同時間間隔農(nóng)藥殘留的變化規(guī)律，以明確安全間隔期是否能保證產(chǎn)品安全，2016和2017年進行3組試驗，分別是667 m2架豆施用甲維鹽60 mL、黃瓜施用敵敵畏煙熏劑500 g和番茄施用衛(wèi)根100 mL灌根。分別于用藥后1、3、5、7 d取樣檢測農(nóng)藥殘留量。

1.7 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，所有數(shù)據(jù)使用單因素方差分析(ANOVA，P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蔬菜品種農(nóng)藥殘留

667 m2使用甲維鹽40 mL噴施不同蔬菜作物，在安全間隔期7 d后檢測。表1顯示，同種農(nóng)藥在不同作物上的農(nóng)殘抑制率不同。茄科和豆科果菜類蔬菜農(nóng)殘抑制率顯著低于葉菜類。這可能與作物對農(nóng)藥的吸附力和降解能力有關(guān)。在作物生長環(huán)境基本一致的條件下，果菜類的農(nóng)藥吸附能力弱，對農(nóng)藥的降解能力要高于葉菜類。

表1 甲維鹽在不同蔬菜上的農(nóng)殘抑制率

2.2 不同生育階段蔬菜農(nóng)藥殘留分析

667 m2使用甲維鹽按30 mL用于不同生長階段的法國香菜，藥后7 d進行檢測。由表2可知，作物在不同生育階段對農(nóng)藥的解毒代謝能力不同，隨著生長期的延長，農(nóng)殘抑制率呈先降低后升高的趨勢。作物在生長盛期的生命活力最高，對農(nóng)藥的解毒代謝能力最強，而幼苗期和生長末期代謝活力均較弱，解毒代謝能力較弱。

表2 法國香菜不同生育階段甲維鹽農(nóng)殘抑制率

2.3 不同濃度農(nóng)藥處理的蔬菜農(nóng)藥殘留分析

由表3可知，甲維鹽、敵敵畏和衛(wèi)根的農(nóng)殘抑制率均隨濃度的增加而升高，并呈線性關(guān)系，且其與抑制率的相關(guān)性分別為0.977 7、0.980 7和0.973 8，表明農(nóng)藥濃度與抑制率在一定濃度范圍內(nèi)呈正相關(guān)關(guān)系。由此可見，在低濃度下產(chǎn)品農(nóng)殘抑制率低，高濃度下產(chǎn)品農(nóng)殘抑制率高。

表3 不同農(nóng)藥濃度對農(nóng)殘抑制率的影響

2.4 藥后不同間隔時間蔬菜農(nóng)藥殘留分析

為了研究農(nóng)藥在蔬菜上農(nóng)殘抑制率隨時間的變化規(guī)律，于2016和2017年進行相關(guān)試驗。以667 m2為施藥單位，甲維鹽在架豆上的用量為60 mL，敵敵畏熏煙劑在黃瓜上的用量為500 g，衛(wèi)根番茄灌根用量為100 mL，檢測試驗濃度條件下已確定的安全間隔期是否能保證產(chǎn)品安全。由表4可見，架豆、黃瓜和番茄施藥后抑制率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且3種農(nóng)藥均是藥后3 d的抑制率最高，之后逐漸降低，在藥后7 d已達到安全食用標準。

表4 藥后不同時間間隔蔬菜農(nóng)殘抑制率的變化

3 討論

近年來，農(nóng)殘速測技術(shù)被廣泛應(yīng)用，一方面符合我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，另外一方面有利于擴寬覆蓋面，以低成本監(jiān)測農(nóng)殘，為農(nóng)產(chǎn)品安全保駕護航[14]。本研究評估分析了農(nóng)殘速測技術(shù)在蔬菜農(nóng)藥殘留檢測中的可行性，利用酶抑制分光光度計法分析蔬菜類型、生育階段和農(nóng)藥安全間隔期、使用濃度等對蔬菜作物農(nóng)藥殘留量的影響。其中，葉菜類農(nóng)藥殘留顯著高于果菜類蔬菜，這與之前的研究報道相似[15]，可能與葉菜類蔬菜的細胞表皮氣孔數(shù)量較多且蠟質(zhì)較薄、更易吸收農(nóng)藥有關(guān)。此外，農(nóng)藥主要噴在蔬菜的葉片上，因此，葉菜吸收的農(nóng)藥多于果菜類蔬菜。在作物不同生育期施藥，農(nóng)藥殘留量有顯著差異。苗期施藥，作物生長速度快，對農(nóng)藥的生物代謝能力強，農(nóng)藥降解快，殘留量相對小；成熟期施藥，作物生長速度變慢，生物代謝能力小，殘留量相對較高[16]。小青菜的四葉期和十葉期藥后7 d的農(nóng)殘量具有顯著差異，四葉期農(nóng)藥殘留量顯著低于十葉期[17]。

蔬菜中農(nóng)藥殘留量與農(nóng)藥的使用濃度成正相關(guān)[18]。本研究檢測的甲維鹽、敵敵畏和衛(wèi)根3種農(nóng)藥在番茄上的農(nóng)殘抑制率均隨濃度的增加而升高，并呈線性關(guān)系。農(nóng)藥使用安全間隔期是指最后一次施用農(nóng)藥的時間到農(nóng)產(chǎn)品收獲時相隔的天數(shù)，可保證收獲農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量不會超過國家規(guī)定的允許標準。農(nóng)藥在使用后先黏附在植物體表，后慢慢滲透進植物表皮蠟質(zhì)層或組織內(nèi)部，最后被作物吸收，輸導(dǎo)分布在植物各部分的汁液中，所以會呈現(xiàn)用藥后隨著時間推移先升高后降低的現(xiàn)象。農(nóng)藥在不同蔬菜中的半衰期不同，因此，蔬菜的安全采收期因蔬菜種類不同而異[18]。此外，部分蔬菜如蔥、蒜、蘿卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇等，因含有硫化物，常規(guī)取樣方法易使檢測結(jié)果呈現(xiàn)假陽性[12]，針對這類樣品，為了減少次生物質(zhì)的影響，可使用整株浸泡法[13]。本研究中法國香菜采用的這種檢測辦法，驗證了前人的結(jié)論。

4 小結(jié)

通過酶抑制法檢測了不同蔬菜類型、生育階段以及不同農(nóng)藥使用間隔期和使用濃度的蔬菜作物農(nóng)藥殘留量。結(jié)果表明，茄科和豆科等果菜類蔬菜農(nóng)藥殘留顯著低于葉菜類；作物生長盛期農(nóng)藥殘留顯著低于幼苗期和生長末期；農(nóng)藥殘留會隨使用濃度的增加而升高，也會隨著時間推移先升高后降低，且在藥后第3天抑制率最高，第7天降到最低，達到安全食用標準。應(yīng)用農(nóng)殘速測技術(shù)具有可行性，其結(jié)果相對準確，可指導(dǎo)蔬菜安全生產(chǎn)。在蔬菜生產(chǎn)中，應(yīng)嚴格控制農(nóng)藥使用濃度，適當延長安全間隔期，特別是葉菜類需保證在采收前半月不用藥，從而降低農(nóng)殘抑制率和食品安全隱患，確保蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量安全。