農產品農藥殘留主要檢測方法及其研究進展

金 秋

（安徽省池州市青陽縣木鎮鎮農業服務站，安徽池州 242803）

我國作為人口大國，食品安全關乎消費者的核心利益，對于構建和諧社會意義重大。近年來食品安全事件頻發，不僅給社會帶來了風險及不利影響，并且影響了公眾消費信心。因此，如何解決食品生產中的安全問題，保障食品質量安全，已經成為當今急需解決的重要問題。

農產品在我國食品消費市場中占據主導地位，在農產品從生產到銷售的過程當中，農藥的施用無可避免。目前全球化學農藥的品種已經達到了1400多種，常用的約40種，包括除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節劑等。在食品消費市場的農產品中，農藥殘留是影響其質量安全的主要因素，農產品的農藥殘留主要來源于生產過程中施用農藥造成的直接污染。某些農藥被施用后，無法在短時間內被完全分解，最終會以農藥殘留的形式直接在植株、水體環境、田間土壤和大氣中殘存，通過農產品、空氣或自然界水體等經過食物鏈逐級富集，最終進入人體，對人類健康構成威脅。

1 農藥及其殘留原因

目前常用的農藥中，有些品種可在短時間內被全部降解，最終產物無毒無害，而有些農藥的降解非常困難，且具有強殘留、重危害的特點，這些農藥主要殘留于農作物植株內、田間土壤、自然界水體等。其殘留的方式有以下兩種：①保持原化學結構；②進行化學轉化或者被部分降解后殘存[1]。如有機砷、汞等農藥和其代謝產物無法降解，會殘留于土壤、植株內及水體中，目前已被禁止使用；DDT、六六六等農藥降解得到的產物雖然毒性較低，但是性質非常穩定，在自然界中半衰期長，能夠在人體內的脂肪中不斷累積，讓殘毒持續增加，也具有較大危害；而氨基甲酸酯、有機磷類的農藥具有不穩定的特性，在農業生產過程中容易分解，但一些品種本身毒性較高，若將這部分農藥施用在生長周期較短或可連年采收的蔬菜上，就有可能導致農藥殘留超標。此外，施藥的方法、田間土壤酸堿度和有機質含量的高低、當地氣候條件、植被覆蓋情況和環境中微生物種類等一系列因素都會影響到整個環境中農藥的殘留類型及殘留含量。

2 農藥殘留的危害

對人們而言，食用農藥殘留超標的農產品會直接影響身體健康；對農業種植環境而言，農藥殘留超標則意味著環境污染，會對農業生產造成不利影響；對農產品貿易和監管而言，農藥殘留超標會對國際貿易和國內市場造成沖擊，阻礙社會經濟發展和社會穩定[2]。

2.1 農藥殘留對人體的影響

若消費者食用農藥殘留毒性過大的食品，則可能會發生急性中毒的現象。長時間攝入農藥殘留超標的食品，食用者雖不會在短時間內出現中毒現象，但仍然可能造成慢性中毒，從而引發一系列的疾病，嚴重時還會影響生育。根據相關文獻報道，目前消費市場中95%以上的果蔬產品在生產中都需要使用化學農藥，殘留的農藥主要為氨基甲酸酯類和有機磷類農藥，其危害主要有以下3點：①當含有殘留農藥的食品進入人體之后，需要肝臟進行吸收和氧化分解，若長期食用這類食物，肝臟需要持續分解毒素，導致肝臟負擔過重，從而誘發肝臟損傷；②殘留農藥中的一些成分可能會誘發癌癥；③有些殘留農藥可以經血液循環透過血腦屏障，對中樞神經系統和周圍神經系統造成直接傷害，致使人體器官功能衰退，引發嚴重并發癥。

2.2 農藥殘留對出口貿易的影響

當前全球農產品出口市場供大于求，各國對農產品質量安全的要求持續提升，尤其是部分發達國家，農藥殘留的相關檢測標準十分苛刻，形成了“綠色壁壘”，這些國家會通過限制農產品的進口，保護本國的農業產業。據統計，我國每年因農藥殘留問題造成的農產品出口損失約占總量的20%，金額十分龐大[3]。

3 農藥殘留檢測技術

大量農藥的違規使用對環境造成了嚴重影響，同時也正在危及人類的健康，許多國家規定了食物中各種農藥最大殘留限量（Maximum Residue Limit，MRL），農藥殘留檢測已成為世界各國農藥管理中的必要環節。同時，新品種的農藥不斷涌入市場，對農藥殘留檢測的低限要求越發嚴苛，因此需要更為靈敏、準確、高效的檢測技術，提高檢測精度，縮短響應時間，提高儀器自動化程度，提高現場檢測能力[4]。

農藥殘留檢測主要分為實驗室檢測和快速檢測，實驗室檢測常用的方法有質譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法等，具有適用范圍廣、分離效能高、靈敏度高、重復性好、選擇性強、可同時進行多殘留分析且定性定量準確等優點，已成為農藥殘留檢測不可或缺的常規手段。但上述方法同樣存在專業性強、前處理及操作復雜、檢測成本昂貴等缺點，而且由于檢測設備龐大，對檢測環境要求較高，因此無法滿足樣品現場快速檢測的要求，這就迫使人們開發出一些操作方便快捷、結果準確的快速檢測技術，如目前被廣泛應用的免疫分析法、酶抑制法等。

3.1 波譜分析檢測技術

3.1.1 一般波譜分析檢測技術

波譜法可以對商品中是否含有農藥進行檢測。這種檢測方式靈敏度不高，在檢測的過程當中存在諸多的干擾因素，導致假陰性頻發，可通過增加分光光度計等儀器配合檢測，對此方法進行優化，提高檢測的靈敏度。但波譜檢測法在同一次檢測過程中，只能對一類樣品進行農藥殘留的檢測，一般只用來對樣品進行粗選，其他具體指標的測定還需要結合其他的技術來完成。

3.1.2 直讀光譜分析檢測技術

直讀光譜分析檢測技術在檢測環節中需要的樣品量非常少，且檢測的靈敏度很高，為開發具有高靈敏性能的檢測儀器提供了良好的基礎，有著良好的應用前景。

3.2 色譜分析檢測技術

3.2.1 薄層色譜分析檢測技術

薄層色譜分析檢測技術比較成熟，檢測速度快，且應用廣泛，在農藥殘留檢測中有獨到的用處，既能夠成為分離的技術手段，又可以進行定性和定量的分析。在該檢測技術中，薄層上離析的理化過程不受物質的限制，因此其在方法設定和實際檢測中靈活機動，適于檢測多種類型的樣品。在對多種殘留進行具體的檢測過程中，需要事先利用溶劑將有機磷農藥提取出來，然后對其進行純化和濃縮，再將得到的產物進行分離，分離環節完成之后將其在硅膠板上分離展開，顯色后與標準的有機磷農藥進行Rf值比較，實現定性測定[5]。

3.2.2 氣相色譜分析技術

氣相色譜分析技術操作便捷，檢測速度快，分離效能及靈敏度高，應用范圍廣闊，目前在農殘檢測中占比達到了70%，是最為典型的檢測方法。利用這種方法進行檢測，可以使多種農殘樣品依次進樣，得出定性和定量測定結果，配合高性能檢測器還可以加快分析的速度，提高檢測結果的準確率。在該方法的應用過程中，關鍵點是對檢測器進行合理選擇，檢測器應具備高靈敏度和穩定性、重復性好、響應速度快、造價低且操作安全等特點。

3.2.3 高效液相色譜分析技術

高效液相色譜分析技術能夠分離檢測離子型農藥殘留，對于不易氣化和易受熱分解的農藥殘留檢測尤為適用。隨著二極管陣列檢測器的開發和使用，檢測范圍更加寬廣，該方法靈敏度高，檢測速度快，缺點是儀器價格高昂，不易大范圍推廣。

3.3 生物技術分析檢測

3.3.1 酶抑制法

酶抑制法是目前使用最為廣泛的農藥殘留檢測方法之一，也是農殘快速檢測儀和農殘速測卡所使用的方法。其原理是利用農藥對生物酶功能基團的特異性抑制作用，通過檢測比較加樣后生物酶對底物的酶解能力相對正常狀態下的變化，根據抑制作用強度來計算農藥殘留量。酶抑制法具有很強的特異性且操作便捷，同時一次分析的容量較大，成本低廉，靈敏度高，可以隨時就地取材進行檢測，是現場檢測的最佳方法。酶抑制法中，最常見的是乙酰膽堿酯酶抑制法。有機磷或氨基甲酸酯類農藥會特異性地抑制乙酰膽堿酯酶的活性，當樣品中存在該類農藥殘留時，將使得反應體系中的底物，即乙酰膽堿，不能被膽堿酯酶水解，最終導致反應體系的顏色不顯示或者變淺。檢測人員可參照比色法來對整個抑制過程進行確定，通過目測顏色的變化并與標準比色卡進行比對（常見于農殘快速檢測卡）或分光光度計測定吸光度值（農殘快速檢測儀），計算出抑制率，就可以判斷出樣品中農藥殘留的情況。羧酸酯酶同樣以絲氨酸殘基作為活動中心，其方法原理與上述乙酰膽堿酯酶抑制法類似。此外，還可以使用植物酶抑制法，該方法主要利用植物水解酶來對樣品進行水解，檢測人員可以根據顏色的變化分析樣品對植物酶的抑制程度，從而確定樣品中的農藥殘留量。此方法在檢測流程中不需要用到有機溶劑，預處理的方式便捷，檢測速度快，成本低廉，更加環保。

3.3.2 免疫分析法

免疫分析檢測法利用了抗原和抗體之間所具備的特異性、可逆結合性來對樣品中的殘留農藥進行檢測，檢測方式多為使用試劑盒進行檢測。這種方法專一性強，檢測速度快，且操作簡單。但由于農藥的種類繁多，抗體的制備難度非常大，對其檢測結果存在一定概率的誤判。根據標記物的不同，用于農藥殘留分析的免疫分析法主要有4種：放射免疫分析（Radioimmunoassay，RIA）、酶免疫分析/酶聯免疫吸附分析（Enzyme Immunoassay/Enzyme Linked Immunosorbent Assay，EIA/ELISA）、熒光免疫分析/熒光偏振免疫分析（Fluorescence Immunoassay/Fluorescence Polarization Immunoassay，FIA/FPIA）、化學發光免疫分析（Chemiluminescence Immunoassay，CLIA）。其中，EIA/ELISA是最為常用的農藥殘留快速檢測方法。

4 結語

農藥殘留快速檢測技術具有快速、便捷等優點，在衛生檢疫及對環境的監測中可以起到快速定性的作用，是保障農產品質量安全的第一道防線。而實驗室儀器檢測則可以精確定量農藥殘留水平，明確農藥殘留類型，針對性地為農殘問題提供解決思路和治理方向。雖然目前農藥殘留檢測方法眾多，手段豐富，但還需要廣大科技工作者持續研究、開拓新思路、尋找新方法，以提高檢測精度及靈敏度，為國家食品安全保駕護航。