摘 要 随着我国经济水平的不断提高,农产品生产的重点逐渐从数量转移到质量安全方面。目前,国内农产品质量安全检测的主要是蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类二大类农药残留。国内用于农药残留的常用检测方法有气相色谱法和酶抑制法。气相色谱法成本高,适合用于定性定量检测;酶抑制法操作简便、成本低廉,适合用于定性的快速检测。实现对农产品中蔬菜、水果的农药残留监督,需要推行快速、简便、准确的检测方法,才能达到有效监控的目的。基于此,利用广东省开平市农产品质量监督检测站的技术力量和仪器设备,对目前华南地区占主流地位的4种农药残留快速检测仪器所应用的技术进行了一系列的试验,从而筛选出适用于当前情况的技术,进行推广应用,并调查验证推广应用的效果。
关键词 蔬菜;农药残留;检测技术
中图分类号:S968.25 文献标志码:B 文章编号:
1 工作措施
1.1 仪器
台湾速测仪、RP-410速测仪、NC-800速测仪、PR-3速测仪、气相色谱仪。
1.2 样品
甲胺磷、对硫磷、氧化乐果、敌敌畏、克百威、涕灭威的标准样品、蒸溜水。
1.3 实验条件
严格按照仪器的相关操作要求和使用条件。
2 实验方法
将甲胺磷、对硫磷、氧化乐果的浓度分别配制成0.1、0.5、1.0、1.5、2.0mg/kg,将敌敌畏、克百威、涕灭威的浓度分别配制成0.1、0.5、1.0mg/kg。按要求进行测定,对不同农药在各种仪器上的测定结果进行比较。
台湾机的阳性标准为对酶抑制率≥35%;RP-410的阳性标准为对酶抑制率≥70%;NC-800阳性标准为对酶抑制率≥50%;PR-3速测仪其结果判断是根据药片颜色变化深浅(蓝→白)进行的目测判断。
2.1 酶抑制率法与配套NC-800速测仪的检测方法
2.1.1 试剂准备
按使用说明书进行。
2.1.2 检测操作步骤
2.1.2.1 样品提取 取2g果蔬样品(叶菜剪成宽度为1cm左右的菜样,块根菜取1cm左右的表皮样品)放入三角瓶中,加入10mL(1万μL)缓冲液,振荡提取(摇动)2miN后,用滤纸在另一个三角瓶上干滤,滤出清液即为待测试液。
2.1.2.2 对照测试 在1cm比色皿中,用微量移液器加入酶100μL,加入缓冲液2.50mL(2500μL),混匀;微量移液器加入显色剂100μL,用微量移液器加入底物20μL;摇匀后,及时放入仪器样品池,按“对照测量”键进行测试。
2.1.2.3 样品测试 在1cm比色皿中,用微量移液器加入酶100μL,加入待测试液2.50mL,混匀;静置10miN后,再加入显色剂100μL,微量移液器加入底物20μL。摇匀后,及时放入仪器样品池,按“样品测量”键进行测试。
2.1.2.4 测试结果的判断 样品的抑制率在40%~50%时,为可疑农残超标样品;抑制率大于50%时,为农残超标样品。
检测结果计算公式
抑制率=
:对照组10miN后与10miN前吸光值之差
:样本10miN后与10miN前吸光值之差
注:对照的比色杯中用3mL提取试剂代替样本提取液
2.2 速测卡法与配套PR-3农药残毒快速检测仪的检测方法
2.2.1 样品预处理
取表面干净的果蔬5g,剪成约1cm,放入加有5mL纯净水的烧杯中,用玻棒或振荡器搅动约1~2miN,使样品与水充分接触。同时,用纯净水做一空白对照。(注意:每剪成一个样品,剪刀要洗净后方可处理另一样品,以免影响测试结果。)
2.2.2 检测方法与步骤
1)接通电源,达到设定温度后,仪器自动提示。
2)将速测卡透明膜揭去,红色药片向上插入试纸,白色药片置于加热器上方。
3)分别用滴管吸取少量提取液,在试纸白端分别滴上2滴提取液。
4)按下启动键,开始加热至TEMP时,蜂鸣器响一声和自动进行TIME1倒计时,完成倒计时后,蜂鸣器响3声,合上前盖,仪器进入倒计时TIME2,完成倒计时TIME2后,蜂鸣器连续发出响声,提示开前盖,停止加热。
5)打开速测仪上盖,观察和记录速测卡上白色药片的颜色变化,蓝色为阴性,浅蓝色为弱阳性,白色为强阳性。
2.2.3 注意事项 见仪器说明书。
2.3 酶抑制率法与PR-410农药残毒快速检测仪的检测方法
2.3.1 试剂准备
按使用说明书进行。
2.3.2 检测操作步骤
1)取2g样本(非叶菜类取4g),切碎。
2)加入20mL提取试剂,震荡1~2miN,倒出上清液,静置3~5miN。
3)于平底小试管中加入50μL酶、3mL样本提取液、50μL显色剂,在37~38℃下培养30miN。
4)待测的平底小试管内加入50μL底物,倒入比色杯内进行仪器测定。
5)检测结果计算公式:
抑制率=
:对照组3miN后与3miN前吸光值之差
:样本3miN后与3miN前吸光值之差
注:对照的比色杯中用3mL提取试剂代替样本提取液。
6)结果判定。检测结果以抑制率(%)表示,抑制率<70%为阴性,抑制率>70%为阳性。
2.4 酶抑制率法与配套台湾农药残毒快速检测仪的检测方法
2.4.1 试剂准备
按使用说明书进行。
2.4.2 检测操作步骤
1)取1g样本,切碎。
2)以2mL缓冲液进行萃取3miN,萃取液静置2miN。
3)于96孔检验盘内加入50μL样品萃取液(以50μL缓冲液当对照组)、50μL酵素,静置3miN。
4)3miN后加入50μL受质及显色剂混合液,于412Nm波长下,读取吸光值因时间(2miN)变化之斜率。
5)由吸光值变化速率与对照组之差异计算其抑制率,抑制率超过35%之样品为阳性。
3 结果
3.1 分别使用速测仪对不同浓度的单标样品和混标样品进行检测
4种不同的的仪器相对不同的农药灵敏度各不相同:PR-3速测仪、NC-800速测仪灵敏度较适中;台湾速测仪对克百威的灵敏度较高,但对甲胺磷的灵敏度相对偏低;RP-410速测仪对对硫磷的灵敏度较高,但对甲胺磷的灵敏度相对偏低;四种仪器对敌敌畏的灵敏度都较高。
对不同浓度的混标(甲胺磷、对硫磷、克百威3种农药混合)样品进行检测,结果如下。
1)混合农药0.1mg/kg:采用台湾速测仪的抑制率为69.81%、70.96%、71.91%、71.6%、74.42%;采用RP-410速测仪其抑制率为3%、6.7%、0.4%、11.6%、15.1%、7.36%;采用PR-3速测仪其纸片颜色为蓝色、蓝色、蓝色、蓝色、蓝色;采用NC-800速测仪其抑制率为81.8%、82.6%、82.9%、80.5%、81.8%。
2)混合农药0.5mg/kg:采用台湾速测仪的抑制率为95.22%、95.22%、95.03%、91.69%、94.85%;采用RP-410速测仪其抑制率75.7%、74.3%、75.9%、72.2%、72.7%;采用PR-3速测仪其纸片颜色为白色、白色、白色、白色、白色;采用NC-800速测仪其抑制率为91.9%、90.6%、94%、92.5%、92.3%。
3)混合农药1.0mg/kg:采用台湾速测仪的抑制率为96.56%、95.78%、96.18%、95.35%、93.85%;采用RP-410速测仪其抑制率为79.7%、79%、81.3%、77.1%、77.6%、78.9%;采用PR-3速测仪其纸片颜色为白色、白色、白色、白色、白色;采用NC-800速测仪其抑制率为95.6%、97.1%、96.4%、95.8%、95.6%、96.1%。
结论:对3种混合标样进行检测,台湾速测仪、NC-800速测仪的灵敏度较高,RP-410速测仪、PR-3速测仪适中。
3.2 仪器(配套检测方法)的重现性、实测样品的符合率
1)重现性。用同一个样品提取液,在不同仪器上进行2次以上检测,看检测结果吻合情况。
2)符合率。样品同时用四种速测仪根据其对应的检测方法检测,再用气相色谱仪定性定量(有机磷及氨基甲酸酯类农药的测定)分析。
①重现性。本实验共检测50个样品,各检测2次,2次的结果不吻合情况为:台湾速测仪与配套方法1个,RP-410速测仪与配套方法3个,PR-3速测仪与配套速测卡法1个,NC-800速测仪与配套方法2个,仪器及配套方法重现性排名为a.台湾速测仪与配套方法及PR-3速测仪与配套速测卡法;b.NC-800速测仪与配套方法;c.RP-410速测仪与配套方法。②本实验从50个样品中抽15个样品用气相色谱仪定性定量分析,结果为NC-800速测仪与配套方法的符合率最高,其次为台湾速测仪与配套方法、RP-410速测仪与配套方法,PR-3速测仪与配套速测卡法因受提取液色素的干扰,符合率与前3种速测仪与配套方法比较稍差。
3.3 检测消耗时间的比较
1)台湾速测仪及配套方法。1批次可检测88个样品,每批次的培养时间短,为3miN,检测时间为2miN,前处理方法简单。
2)RP-410速测仪及配套方法。1批次可检测5个样品,每批次的培养时间长,为30miN,检测时间为3miN,前处理方法简单。
3)PR-3速测仪及速测卡片法。1批次可检测11个样品,每批次的培养时间适中,为10miN,检测时间为3miN,前处理方法简单。
4)NC-800速测仪及配套方法。1批次可检测5个样品,每批次的培养时间适中,为10miN,检测时间为3miN,前处理方法较复杂。
3.4 检测消耗试剂的成本比较
1)台湾速测仪及配套方法。理论上,检测单个样品消耗试剂成本为0.2元/个,试剂的保存条件要求较高,酶试剂配制后需冷冻保存,使用时重复解冻2~3次,酶的活性会降低,甚至会失效。
2)RP-410速测仪及配套方法。理论上,检测单个样品消耗试剂成本为1.5元/个,试剂的保存条件较台湾速测仪的试剂稍低,酶试剂配制后需冷藏保存,存放时间30d,酶的活性会降低,甚至会失效。
3)PR-3速测仪及配套速测卡片法。理论上,检测单个样品消耗速测卡成本为1.2元/个,速测卡保存方法简单,存放在干燥器或冰箱中,存放时间可达1年以上。
4)NC-800速测仪及配套方法。理论上检测单个样品消耗试剂成本为1.5元/个,试剂的保存条件较台湾速测仪的试剂稍低,酶试剂配制后需冷藏保存,存放时间30d,酶的活性会降低,甚至会失效。
4 小结
4.1 结论
1)PR-3速测仪。检测灵敏度高,重现性好,使用较为方便,一次可检测11个样品;检测所需时间短,操作简便,消耗试剂成本适中;样品提取液受色素的干扰,实测样品符合率与其他3种速测仪相比稍差。
2)台湾速测仪。检测灵敏度较高,重现性好,对色素的抗干扰能力强,一次可检测88个样品;实测样品符合率较好,消耗试剂成本低;酶活性不稳定,仪器购置成本高,且存放条件要求高。
3)RP-410速测仪。检测灵敏度较适中,对色素的抗干扰能力强,一次可测5个样品;实测样品符合率较好;酶活性较台湾速测机稳定,耗用酶试剂不多;培养时间长(30miN),重现性较低。
4)NC-800速测仪。检测灵敏度较高,抗干扰能力较强,一次可检测6个样品;实测样品符合率好;酶活性稳定,前处理较复杂,且空白对照需单独检测。
4.2 速测仪及配套方法的推广应用
4.2.1 PR-3速测仪使用优势及存在问题
1)节约资金。仪器设备购置成本最低,是台湾速测仪的1/100,RP-410速测仪和NC-800速测仪的1/10;配套仪器和易耗品成本最低,速测卡购买和保存方便。其他速测仪的酶试剂配置时间会严重影响其活性,基层单位使用频率低,大大增加了使用成本。
2)容易保存。速测卡干燥常温下可以存放,无需冷藏保存。
3)操作简单,无须专业人员。一般人员经过1d的培训,即可操作使用仪器,并对结果做出准确判断。
4)使用方便,仪器使用交直流两用电源、汽车电源,可在室内、室外使用,检测人员可以直接带到市场、田间、车上使用;结果判断简单方便,无需读数。
5)检测量大,有12个通道,可同时检测12个样品。
6)体积小、重量轻、便于携带。
7)15miN内无任何操作,自动关机。
8)存在问题。仪器本身存在一定检测局限性,对一些含生物碱和色素含量高的农产品检测,有假阳性检出,相关技术有待进一步研究。
4.2.2 台湾速测仪及配套方法的推广优势及存在问题
①方法简单,检测量大,检测成本低。仪器具有96孔微盘测读仪,可同时测读标准96孔微盘内不同样本的吸光值,一次可检测88个样本,试剂消耗的成本较低。
②仪器内部有97条光纤设计,可依序测读每1孔内的样本,以减少孔与孔间的光线干扰。
③可连接电脑和打印机,由分析软件来控制分析过程及显示吸光值、画出标准曲线、换算浓度等分析功能,并能根据需要,直接打印出样本的吸光值及判断结果。
④检测方法灵敏度较高,重现性好,对色素的抗干扰能力强;与其它检测方法对照,该仪器及配套方法一致性较好。
⑤存在问题。仪器一次性投资较大。检测用酶需冷冻保存,且稳定性稍差;仪器须在恒温、恒湿的环境中存放和使用。仪器须由经培训合格的专业人员操作;检测前试剂准备时间相对较长。
综上所述,PR-3速测仪及配套方法适宜于样品检测量大、检测时间要求短或检测现场流动性大的基层检测部门推广使用,台湾速测仪及配套方法适宜于样品检测量大、检测时间要求短,有一定经济能力,具有固定和良好检测场所的农产品质量监督检测部门或基层检测部门推广使用。
(责任编辑:刘昀)
收稿日期:2014-01-09
作者简介:吴水玲(1976-),女,广东开平人,本科,助理农艺师。从事农产品质量管理。