果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術的有效應用進展

倖華珍 李晶 張琦 王濤

摘 要：我國綜合國力提升，人民對果蔬農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求，建立簡單、快速和高效的果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留技術至關重要。

關鍵詞：果蔬農(nóng)產(chǎn)品；農(nóng)藥殘留；快速檢測技術

為了滿足不同區(qū)域地區(qū)對果蔬農(nóng)產(chǎn)品的需求，有些果蔬農(nóng)產(chǎn)品需要遠距離運輸，在運輸中為保證果蔬農(nóng)產(chǎn)品的新鮮與品質(zhì)，人們往往會采用防腐劑和色素等添加，這一定程度上會導致人體健康遭受威脅，同時，隨著人民生活水平不斷提升，對果蔬農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全更加重視，提出更高要求，加強果蔬農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測，明確和建立簡單、快速和高效果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留技術至關重要。

前人研究表明，果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術種類繁多，目前常見的果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測可分為常規(guī)檢測和快速檢測兩大類型。果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留常規(guī)檢測技術主要包含氣相色譜法、高效液相色譜法等，這類型果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術方法的結(jié)果真實性、準確性和靈敏度比較高，但是由于需要進行繁瑣的樣品準備處理，導致檢測成本高和時間較長。同時由于果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留常規(guī)檢測技術操作難度較高，不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的快速無損檢測的實際需求，不適宜當前環(huán)境和市場需求。而隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，許多果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術逐漸應用到實際生產(chǎn)中來，目前常見的果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術主要為免疫分析法、光譜分析法、酶抑制法和生物傳感器等，新型快速果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術的出現(xiàn)使得果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，提高了果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留安全性、快速性與準確性，大大節(jié)約了檢測成本。為此，本研究綜述分析了現(xiàn)存果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術的方法、原理應用范圍和不足之處，并對未來可能的發(fā)展趨勢、應用前景綜述分析，以期為果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術深入研究提供理論參考依據(jù)。

1 酶抑制快速檢測技術法

酶抑制快速檢測技術是利用酶的相關功能基因受到外界某些物質(zhì)的影響，導致對應的酶活性出現(xiàn)下降或者喪失作用的一種檢測技術，該技術與20世紀60年代開始得到應用，在20世紀80年代得到廣泛的應用，在各類果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術中該方法較為成熟[1]。該果蔬農(nóng)產(chǎn)品快速檢測技術在農(nóng)藥殘留檢測的原理是利用昆蟲毒理學的原理，利用有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥對動物體內(nèi)乙酰膽堿酶（AChE）具有抑制作用的方法，即當試驗樣品中含有有機磷或者氨基甲酸酯類農(nóng)藥時，則乙酰膽堿酶活性被抑制，試驗樣品中加入的底物就不會被酶水解，進而不產(chǎn)生顯色。但是當試驗樣品中不含有時，酶活性則不會被抑制，試驗樣品中加入的底物就會被酶水解利用，進而與顯色劑反應出現(xiàn)顯色，就可以通過目測顏色的變化或利用分光光度計測定對應吸光度值，計算出酶抑制率，進而判斷出樣品中農(nóng)藥殘留的情況[2-3]。目前基于該原理研究開發(fā)的快速檢測卡（顯色紙片法）和儀器測定法（分光光度計法）在國際內(nèi)外得到了廣泛的應用。

酶抑制快速檢測技術方法雖然可在一定程度上滿足市場所需的快速無損檢測的實際需求，但是前人研究發(fā)現(xiàn)該技術方法存在檢測偏差和盲區(qū)，該快速檢測技術方法只能對果蔬農(nóng)產(chǎn)品有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留總量進行檢測，不能準確識別農(nóng)藥的具體類型和殘留量，同時由于酶活性、底物濃度和反應時間等具有特異性，試驗結(jié)果容易受帶干擾，其靈敏度和準確性還有待進一步提升，因此該方法主要用于果蔬農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留物普查。在未來如何改善酶試劑的質(zhì)量是提升酶抑制快速檢測技術結(jié)果準確性的重中之重。

2 免疫分析快速檢測技術法

免疫分析法是利用有毒物質(zhì)與標記的毒性進行結(jié)合抗體監(jiān)測有毒物質(zhì)的一種方法，由美國科學家Berson和Yalow最早提出發(fā)明，而在農(nóng)藥上的免疫分析發(fā)現(xiàn)是在1986年由Centeno提出。免疫分析快速檢測技術法的關鍵核心是抗原和抗體的制備，需要與特定底物進行標記，依據(jù)標記物的不同，可將免疫分析快速檢測技術法分為：放射免疫標記技術（RIA）、酶免疫標記技術（ELISA）、磁敏免疫分析（MI）、熒光免疫分析（FIA）、膠體金免疫技術（CGIA）和化學發(fā)光免疫技術（CLIA）。而目前在果蔬農(nóng)產(chǎn)品快速檢測技術方法中以酶免疫標記技術（ELISA）最為常用。

酶免疫標記技術法（ELISA）的基本原理是利用酶標記抗體或者酶標記抗體進行的抗原抗體反應，反應結(jié)束后與的酶與底物產(chǎn)生顏色反應，進行果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留定量檢測，其中按照檢測方法不同可分為直接和間接兩種方法。直接方法是將一定量的農(nóng)藥抗體滴定到微孔板等載體上面，然后利用標定的酶農(nóng)藥抗原與待檢測的農(nóng)藥混合，兩者會與固定的一定量的農(nóng)藥抗體產(chǎn)生競爭反應，經(jīng)過一段的反應時間后，對微孔板進行洗脫，將上面未進行反應物質(zhì)洗脫掉，并加入反應底物和顯色劑，最終將測定數(shù)值代入標準曲線中來計算帶測定物質(zhì)農(nóng)藥濃度。間接方法是指將一定量的農(nóng)藥-蛋白偶合物之間相互競爭，然后與溶液中的一定量抗體結(jié)合，經(jīng)過一段的反應時間后，將上面未進行反應物質(zhì)洗脫掉，并加入反應底物和顯色劑，依據(jù)標準曲線上的數(shù)值對待檢物質(zhì)農(nóng)藥濃度進行計算。酶免疫標記技術法的應用方法如下表1所示，目前現(xiàn)有的酶免疫標記技術法已經(jīng)克服了傳統(tǒng)的操作繁瑣等方法，纏著高靈敏度、快捷的方向發(fā)展，在果蔬農(nóng)產(chǎn)品快速檢測中得到廣泛應用。但是仍存在一定的局限性，例如農(nóng)藥抗體的制備難度大、開發(fā)費用較高、不適用于多種農(nóng)藥殘留的聯(lián)合分析等。

3 生物傳感器快速檢測技術法

生物傳感器發(fā)的原理是利用生物反應或者生物物質(zhì)之間發(fā)生的親和作用，進而有選擇性的對生物試劑的化學成分、生產(chǎn)過程等相關信息的方法。主要控制主體為傳感器，近年來在醫(yī)學、生物監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等方面得到廣泛的應用。下面對果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測常用的生物識別元件進行分類介紹：

3.1 酶傳感器法

酶傳感器法可分為酶抑制型和酶水解型，其中，酶抑制型傳感器法與酶抑制法相類似，都是利用酶活性與農(nóng)藥之間的相互抑制作用，酶的活性變化與農(nóng)藥濃度密切相關，常用的測定方法分別為電化學法、熒光法、測溫法等。而酶水解型利用的是酶與底物之間的水解反應，通過傳感器將底物信號轉(zhuǎn)變成電或者光等信號，從而檢測出帶測定物質(zhì)農(nóng)藥濃度的一種方法。

3.2 免疫傳感器法

該方法與免疫分析快速檢測技術法類似，免疫傳感器法則屬于固相免疫分析法，即通過將農(nóng)藥抗體或者半抗原固定在分析儀等支撐物表面來檢測果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物的方法。而免疫傳感器則是可以通過換能器將免疫分析結(jié)果進行分析，實現(xiàn)果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物的定量測定。

4 光譜分析快速檢測技術法

光譜分析快速檢測技術法主要是利用農(nóng)藥分子的光譜特性，同時結(jié)合化學計量方法進行農(nóng)藥鑒定。較之前的研究方法相比，光譜分析快速檢測技術法不需要進行前期的樣品處理和檢測試劑的配制。常見的光譜分析快速檢測技術法主要有可見/近紅外、紅外、拉曼光譜和激光誘導擊穿光譜等方法。但是該方法需要大量的分析和模型構(gòu)建，前期工作可能較為繁瑣。

參考文獻

[1] 李小燕，李敬波，吳瑞茹，等.氣相色譜法同時測定普通白菜中10種有機磷類農(nóng)藥殘留[J].河南化工，2021，38（1）：52-54.

[2] 趙素娟，包琴，趙麗杰.淺析酶抑制法在農(nóng)藥殘留檢測中的應用及酶源的研究進展[J].食品安全導刊，2022（20）：168-171.

[3] 袁哲，李庭鉑.果蔬農(nóng)藥殘留檢測方法研究進展[J].中國果菜，2021，41（9）：75-78.