蔬菜农药残留检测技术的发展

王洁莲

（山西省农产品质量安全检验监测中心，太原 030025）

瑞士化学家缪勒P.Muller在1939年发明了第一种有机合成农药DDT，使农药从天然药物与无机合成农药并存的时代、直接过渡到有机农药合成时代。当农药在保障蔬菜增收，粮食丰产的时候，1962年一个新的概念提出了——农药残留。1970年美国成立国家环保局（USEPA）开始对包括农药在内的全部环境进行检测。目前全世界化学合成农药约1.4万多种，常用的80种左右，20世纪70年代伴随着气相色谱和液相色谱的发展，农药残留分析技术的不断成熟，农药残留开始被人们关注。

蔬菜的生长期比较短，采收旺季也是病虫害发生的旺季，有的品种基本是5天一打药，因为大量、连续地使用有机合成农药，使得蔬菜病虫产生了普遍的抗药性。蔬菜农药残留中毒事件不停敲响警钟。发达国家的蔬菜生产以大规模集约化为主，通常是采收后，进入冷库，加工后再配送进入市场，中间有一定的时间供监督人员抽样，用精密的仪器进行定性定量检测。整个过程有完整的监督处罚体系，能有效地减少农药残留。我国的种植方式是公司加农户，农民分散，素质参差不齐，施肥用药难以监管，而且很多蔬菜，特别是叶菜类，为了保持新鲜，即采即卖。在流通领域停留时间极短，加上监督处罚体系不完善，检测体系不健全等多方面因素造成了目前的农药残留现状。现在我国的检测体系以大型实验室为主，速测技术为辅。关于蔬菜中农药残留检测技术的报道有很多，基本上是将所有的技术全部罗列出来，没有进行任何区分，该文以目前的检测体系为依据将发展中实际应用广的检测技术归纳分类。现在研究中的检测技术有几十种之多，检测原理遍及多个学科。依据我国蔬菜的种植和销售状态，农药残留的检测体系应该是田间地头，市场，实验室的3步检测，这样才能确保人民吃上放心安全菜。

1 田间地头的检测

应该是简单快速的，现行适用的检测技术是试纸法和传感器法。试纸法最早的检测原理是目视化学比色法，利用能产生颜色变化的化学反应来检测待测物质，通过目测颜色的变化来判断农药残留有无。现在的试纸法是胶体金试纸法。胶体金试纸法是以20～100nm的金纳米粒子为显色标记物，通过抗原抗体的特异性结合来判断有无农药残留。胶体金试纸法的关键技术是抗原抗体的制备。目前抗原抗体的制备是通过免疫反应从动物体内获得，成本高，特异性差。新型的抗体制备技术是从核酸文库中得到的DNA或RNA寡核苷酸片段，此片段有抗体的特异性识别能力，特异性和稳定性强于免疫球蛋白形成的抗体，也被称为新一代抗体。

传感器分很多种，有电化学传感器，水解生物酶传感器，免疫传感器等多种分类，在农药残留检测方面研究最成熟的是酶生物传感器。

酶生物传感器是通过固定在电级表面的酶的活性被农药抑制的程度来定量农药残留的水平。现在的酶生物传感器可以检测一类农药，检出限高于国家限量，起不到应有的作用。改进后的酶生物传感器采用纳米技术开发，体积和U盘大小，操作简单，专一性强，检出限低于国家限量值，可以起到初步筛查的作用，将最严重的危害从源头控制。Suprun等用传感器对对氧磷等3种农药进行残留检测，检出限低于国家限量值，符合要求。

2 市场常用的蔬菜农药残留检测技术

现在市场上常用的农药残留快速测定仪，也是目前应用最广的速测技术。农药残留快速测定仪的原理是酶抑制法，利用农药可以抑制昆虫中枢神经传导介质乙酰胆碱的累积，使神经传导阻断导致昆虫死亡。酶源的选择是这一技术的核心。酶的来源主要在动物体内，苍蝇的头部和胸部含有常用的乙酰胆碱酯酶，用对氧磷点滴苍蝇的头、胸部，头部的乙酰胆碱酯酶不受抑制，胸部的乙酰胆碱酯酶非常敏感。同样马拉硫磷，异六甲磷等也有同样的反应。同一批次的样品必须使用同一种类同一部位同一时期的动物酶源；使用酶的的试验过程对试验环境要求比较严格；检测农药种类有限；检测蔬菜品种有限；所以 《农产品质量安全法》第36条第二款有明确规定，对于阴性结果，也要按比例进行抽样，采用可靠的实验室仪器确证。

表面增强拉曼光谱 （SERS）Fleischmann在1974年首次在吡啶吸附的粗糙银电极上观察到SERS现象。尽管学术界对SERS增强机理尚还没有统一看法，但多数学者认为SERS增强主要分为物理增强和化学增强两个方面。SERS能探测到分子间的相互作用、分子的结构和相互之间运动的工具。由于其高探测灵敏度、高分辨率、可猝灭荧光、稳定性好等优点，在农药残留检测方面有大量的应用。SERS与目前的农药残留快速测定仪比较 （表1），优势突出，但是SERS在定量分析的重复性和稳定性受到激发波长、共振效应、增强基底等条件等影响，需要进行控制和优化。市场的蔬菜中农药残留检测农药的种类应该在20种以上，应该包括禁用农药和限用农药，表面增强拉曼光谱比较合适，可以检测30多种农药，精确到μg/ml。李晓丹等用内标法检测苹果中的倍硫磷和甲拌磷可以达到国家限量要求。中国检科院将拉曼光谱已应用到三聚氰胺的快速检测中。

表1 表面增强拉曼光谱与农药残留快速测定仪的区别

3 实验室常用的蔬菜农药残留检测技术

实验室常用的蔬菜农药残留检测技术是气相色谱法、液相色谱法、高效毛细管电泳技术、薄层色谱技术等，一些条件好些的实验室是色谱-串联质谱法。这些大型仪器可以达到定性准确，定量精确但检测时间长，对人员技术要求比较高。现在检测100种农药，专业检测人员检测一个样品需要10个小时，检测时间长，比如一个样品早上5点到批发市场，等检测结果出来蔬菜的营养成分已经受到影响。目前现行的检测技术对市场的监督起不到现行有效地作用，只能是后知后觉，做一些数据统计去指导农民用药，了解目前的农药使用现状。

离子迁移质谱仪质谱仪是目前检测农药残留复杂基质的最佳仪器，需要真空系统，体积庞大，分析时间长，人员技术要求高。实现小型、便携、快速的现场检测，目前的质谱仪和色谱仪都存在困难，而离子迁移质谱仪不需要真空系统，体积小，价格适中，灵敏度高，能达到飞克级，可区分同分异构体，达到国家限量要求。

蔬菜农药残留检测的新技术、新仪器的不断发展，小型、便捷、快速、准确已成为发展的主流。伴随着多技术多学科的的联合，蔬菜农药残留检测技术发展将会更符合实际工作要求。