葡萄农残检测技术研究进展

邵欢欢　杜敏杰　王文君　朱丹唯

摘 要：葡萄是四大水果之一，具有很高的营养价值和经济价值。但是葡萄农药残留对人体健康的危害已日益引起广泛关注。本文主要阐述了利用分光光度法、气相色谱法、酶生物传感器法等技术对采后葡萄农药残留检测的研究进展。综述发现，分光光度法操作简单，耗时间短，但精确度较低，适用于定性研究；气相或液相色谱法是现阶段农药残留分析中的主要检测方法，精确度高，适用于定量研究；酶生物传感器以操作快速、简单，易于微型化等优势成为农药残留在线监测领域的研究热点。总之，葡萄农残检测技术正朝着简单、快速、便利、准确、高效的方向发展。

关键词：葡萄；农残检测；气相色谱；分光光度；酶生物传感器

葡萄属落叶藤本植物，掌叶状，3-5缺裂，复总状花序，通常呈圆锥形，浆果多为圆形或椭圆。葡萄营养丰富，富含矿物质、维生素以及人体所需的氨基酸。此外，葡萄中含有的天然活性物质，如白藜芦醇、齐墩果酸、花色苷及原花青素等具有重要的医疗保健价值[1]；高量富含的酚类物质，可调节肠道活动，修改肠道形态和肠道菌群，增加肠道细菌的生物多样性程度[2]。

虽然葡萄色、香、形、味俱佳，具有极好的营养保健功能，但是由于葡萄生产方式落后，滥用农药现象、农残超标现象突出。据研究，葡萄表面农药残留具有致畸性、诱变性，并会对人类的免疫系统和神经系统产生一定的影响。随着我国社会经济的发展，农残检测成为保证食品安全的关键措施和影响农产品国际贸易的重要技术壁垒，并逐渐成为社会的热点话题之一。因此，我国的食品农残检测任重而道远，必须加强农药残留的检测和控制，确保食品质量才能在国内、国际市场上具有竞争力，最终使生产经营者获得丰厚的经济效益。本文将从国内外农残检测方法方面进行综述分析，并对葡萄农残检测研究进展进行分析。

1.浙江省葡萄发展现状

葡萄是浙江的传统水果之一。在21世纪以来，葡萄产业成为近年来面积增长最快、效益最高的水果产业。葡萄主要有巨峰、藤稔、京亚、红富士、矢富罗莎、奥古斯特、维多利亚、红地球、夏黑、巨玫瑰等品种[3]，主产集中在金华、嘉兴、宁波、台州、湖州和绍兴等6个市，据报道，2000～2009年的10年间浙江葡萄面积增长了2.6倍。产量增长了3.0倍。全省葡萄面积达1.7万hm2，产量39万t，产值超过18亿元，分别占全省水果的6%、10%和17%。

2.葡萄病害虫及防治

葡萄病害主要有霜霉病、白腐病、炭疽病、灰霉病和黑痘病等，其中采后贮藏期间主要有葡萄灰霉病、青霉病、酸腐病、根霉腐烂病和枝孢霉腐烂病等病害。化学防治是葡萄生产中采取的有效防治措施，常用农药有甲基托布津、速克灵、炭特灵、施百克、退菌特、等杀菌剂。葡萄透翅蛾、小叶蝉、甲虫和虎天牛等是葡萄主要的虫害。常用的农药有敌敌畏、一些扫螨净乳油等。葡萄病虫害的防治，应结根据不同生长时期的病虫害发生情况开展防治工作。

3.农药残留检测技术

目前国际上农残检测的方法主要有分光光度法、气相色谱、气相色谱-质谱、气相色谱串联质谱、高效液相色谱、液相色谱-质谱、液相色谱-串联质谱和生物传感器法等。

3.1 分光光度法

研究发现动力学分光光度法能测定微量有机磷农药，其原理基于有机磷农药（马拉硫磷、乐果、甲拌磷）对隐色结晶在盐酸介质中的碘酸钾给予紫色染料具有氧化催化效果[4]。该方法具有简单的选择性和灵敏的催化动力学等优点，能较好的检测出微量有机磷类农药。Mitic SS[5]等运用酶催化动力学光度法，对水域和牛奶中的有机磷农药乐果残留进行研究。实验发现，乐果浓度区间范围为4.58～41.22μg/mL，优化条件下为1.24μg/mL。因为该方法是在抑制动力学的基础上发展起来的，是一种可行的、快速和经济的检测方法，所以它在新领域的应用前景是非常广阔的。

3.2 气相色谱法

气相色谱法是一种经典的分析方法，其分析对象是气体和可挥发物质其优点是分离效能高，选择性高，分析速度快。但是沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难以应用气相色谱法进行分析，故应用范围受到限制[6]。

目前气相色谱法已经被广泛使用于食品农残的检测。Huang Xiaohui[7]等在枸杞中建立快速气体色谱法，同时测定50种有机氯和拟除虫菊酯农药残留量。检测结果发现，回收率为70.3%～115.7%，相对标准偏差（RSDS）为2.0%～14.4%。该方法可以同时处理多个样品，结果重现性好，令人满意。

3.3 高效液相色谱法

高效液相色谱法是以液体作为流动相的色谱分析法，主要用于高沸点、热稳定性差、相对分子质量大的农药的分离和分析。由于只能检测对紫外有吸收和本身能发射荧光的农药，因而限制了其应用范围。高效液相色谱法已经广泛应用于农药检测领域。孔祥虹[8]等建立了超高效液相色谱串联质谱法方法，用于检测葡萄籽提取物中78 种农药残留物。这78种农药含量在0.001～0.2μg/mL范围内线性关系均良好，适用于葡萄籽提取物中78种农药残留的快速筛查测定。

3.4 酶生物传感器法

酶生物传感器法（EBS）一般指基于抑制作用的传感器与基于催化的传感器。当今的生物传感仪器用途极为广泛，在食品分析中作为一个新兴的和不断增长的应用。与其他筛选方法，如放射免疫法、酶联免疫吸附试验、免疫荧光和发光免疫分析相比，在食品分析方面，酶生物传感器法具有自动化、重复性高、分析速度快和实时分析等优点[9]。

酶生物传感器中常用的酶有胆碱酯酶）。Mishra RupeshK[10]等，将转基因乙酰胆碱酯酶成功用于牛奶样品中有机磷农药的量化检测。以自动化流程为基础的生物传感器成功地量化不同含脂肪的牛奶样品中有机磷农药残留量，运用有无假阳性或假阴性的优点构建生物传感器观察分析数据，这种方法廉价、灵敏、便携、非侵入性，并提供实时的结果，对今后农药残留检测技术的开发，指明了方向。

另外一种较常用的酶是有机磷水解酶目前，为了提高有机磷水解酶的活性和稳定性，将多肽进行改造。通过注入GBP-OPH 形成的传感器，来检测农药，能够显示出较高的灵敏度，并且有较低的检出限和更好的稳定性[11]，该方法在生物传感器和生物转化过程中具有巨大应用前景。

4 采后葡萄农药残留检测技术现存问题与展望

综上所述，在定性检测农药方面则可以选择分光光度法，操作相对简单，但是精确度不高。若要精确检测则可以选择气相色谱法，但其预处理过程需要精心研究，检测仪器昂贵。高效液相色谱具有快速、简便、廉价、有效、坚固耐用和安全的特点，由于只能检测对紫外有吸收和本身能发射荧光的农药，因而限制了其应用范围。但是目前利用酶生物传感器以快速，操作简单，易于微型化等优势来检测农药发展研究为今后农残技术检测开辟了新途径。

随着人们对食品安全意识的不断提高，葡萄的农药残留检测技术必然会引起更广泛地研究。今后展望：①培育新的优良抗病葡萄；②选用残留毒性小的生长剂；③多开发高效、低毒、低残留且易降解的农药；④从遗传育种的角度来解析农药残留的遗传属性，筛选出低农药残留性的种质资源，以求从品种自身的生物学特性出发解决农药残留问题[12]；⑤利用固定化酶技术制得的酶传感器使之对农药具有极高的敏感性和极低的检测限，来开发新型农药检测技术；⑥不断提高检测复杂葡萄残留农药的能力，将生化技术与现代化技术相结合，使快速检测技术向着更准确、更稳定、更灵敏的方向发展，为提出一个供消费者借鉴的科学食用葡萄方法，在一定程度上提高葡萄食用过程的安全性。

参考文献：

[1]杨勇，杨俊祥，宫霞等.葡萄及葡萄属植物中的天然活性物质研究与利用现状.酿酒科技，2011，（06）：75-79.

[2] A.Viveros， S. Chamorro， M. Pizarro， et al. Effects of dietary polyphenol-rich grape products onintestinal microflora and gut morphology in broiler chicks. Poult Sci. 2011， 90： 566-578.

[3] Xu Yunhuan. The Research on the grape Industry Development of Zhejiang province. China Fruit News， 2011， 28（2）： 01-03.

[4] Updike S J， Hicks G P. The enzyme electrode. Nature， 1967， 214（92）： 986-988.

[5] Mitic S. S， Zivanovic V. V， Miletic G. Z.Determination of trace dimethoate in milk and river waterby kinetic spectrophotometry using malachite green and potassium periodate. Journal ofAnalytical Chemistry， 2012， 67（3）： 284-289.

[6] 游东， 茅向东， 宋航等. 我国农产品农药残留监管进程与检测技术应用. 上海化工，2012，37（3）：24-27.

[7] Huang Xiaohui， Xue Jian， Wang Yan. Rapid simultaneous determination of organochlorine and pyrethroid pesticide residues in Lycium barbarum L. using gas chromatography with electron-capture detector. Analytical Methods， 2012， 4（4）： 1132-1141.

[8] 孔祥虹，黄江锐，何强等.UPLC-MS/MS 测定葡萄籽提取物中78 种农药残留.分析试验室，2012，31（5）：39-43.

[9] McGrath T. F， Elliott C. T， Fodey T. L. Biosensors for the analysis of microbiological and chemical contaminants in food. Analytical and Biomedical Chromatography， 2012， 403（1）：75-92.

[10] Mishra Rupesh K， Dominguez Rocio B， Bhand Sunil， et al. A novel automated flow-based biosensor for the determination of organophosphate pesticides in milk. Biosensor bioelectronics，2012， 32（1）442：56-61.

[11] Yang Minho， Choi Bong Gill， Park Tae Jung，et al. Site-specific immobilization of gold binding polypeptide on gold nanoparticle-coated graphene sheet for biosensor application. Nanoscale，2011， 3（7）： 2950-2956.

[12] 吴鹏， 秦智伟， 周秀艳等. 蔬菜农药残留研究进展. 东北农业大学学报， 2011，42（1）：138-144.

（作者单位：321004浙江师范大学行知学院）