田天平
摘 要:一直以来,我国都是农业大国,人们为了追求高产量和高收益,会大量施用各种农药。但大量使用农药除了提高蔬菜产量外,还会带来一系列食品安全问题和环境污染问题。因此,为了维护消费者身体安全和保护自然环境,开发高效、灵敏的农药检测技术成为保护食品安全的途径。基于此,本文将对蔬菜农药残留检测技术进行研究,希望能够为食品安全提供有效建议。
关键词:蔬菜;农药残留检测技术;食品安全
随着人们生活水平的提高,食品安全问题成为人们最为关心的话题。在农业生产中,农药是必不可少的药剂,能够提升果蔬的产量和质量,但是如果使用不當,会造成在蔬菜中形成残留,当人们食用时可能会出现中毒现象,危害到人们的身体健康。因此,必须要使用农药残留快速检测技术,保证上市食品的安全性,同时保护自然生态环境。
1 农药残留快速检测技术概述
目前,在蔬菜中最常见到的残留农药是有机磷农药、氨基甲酸酯农药等,因此,它们是蔬菜农药残留检测重点[1]。常用的检测方法有酶抑制法、免疫分析法、生物传感器法、活体生物测定法和色质谱联用法等。常用的检测设备是多通道光路设备,这个设备可以同时检测多个样品,具有操作简单、成本低的优势,而且检测完毕后可以直接显示检测结果,大大提升了检测效率。但与国外先进检测技术相比,我国检测技术还存在很多不足,具体表现为:农药残留标准与国际市场需求差距较大,采样技术与检测系统不完善;检测方法与仪器明显落后于国际;蔬菜农药残留有误检现象,影响到蔬菜的整体质量。
2 蔬菜农药残留现场常见检测技术
2.1 酶抑制法
酶抑制法是我国蔬菜农药残留检测相对成熟的一种检测方法,是农药残留快速检测的主流技术。这个方法主要是利用有机磷、氨基甲酸酯类农药的特性进行检测,通过抑制乙酰胆碱酶活性,促使乙酰胆碱积累,再利用比色法,即加入特定显色剂后通过溶液颜色变化来确定蔬菜中农药残留量。这是我国之前常用的检测方式,为了提高酶抑制法的检测效率,谢俊平等人[2]对酶抑制法进行了改良,增加了能够提高有机磷农药灵敏度的溴制剂,然后研制了粮食农药速测卡。改良后的酶抑制法操作简单,只需要稍微对样品进行前期处理就可以在20 min内得出检测结果,而且检测结果准确性较高,最低检测限度在2.0 mg/kg以下,非常适合现场快速检测。
2.2 免疫分析法
免疫分析法是利用蛋白抗原和抗体结合反应而建立的农药残留检测技术,常见的免疫分析法有酶联免疫法和放射性免疫法[3]。其中,由于放射性免疫法对设备的要求较高,难以在现场进行检测,无法在基层推广,因此,常用的快速免疫分析法为酶联免疫法,它能够对农药等化合物进行定性或定量检测,是检测有害小分子的最佳方式。酶联免疫法的工作原理是通过蛋白抗原和抗体或小分子半抗原与抗体结合,从而形成抗原抗体复合物,再对抗原抗体复合物进行检测。使用该方法可以确定蔬菜中是否存在未知抗原及其含量。为了提高酶联免疫法的效率,胡寅等人[4]推出纳米磁珠酶联免疫分析方法,可以让抗体与有机农药在自行制备的纳米磁珠表面反应,结合而成的抗体复合物会凝固在纳米磁珠表面,然后通过抗体复合物对喹硫磷、毒死蜱等有机磷进行识别。该方法提高了酶联免疫法的检测灵敏度,检测最低限度为1.29~6.34 μg/mL。魏松红等人[5]研究出用于检测莠去津残留的ELISA试剂盒,该试验盒的最低检测限度为5.35 μg/L,能够满足对大量样品进行快速检测的需求。
2.3 生物传感器法
生物传感法是将生物元件与转换器相连接的分析装置,是一种多学科交叉的强有力分析工具,能够通过转化器来捕捉待测生物化学物质与生物元件的反应,然后将其转化为能够识别的物理化学信号,通常是通过发光、发热、声音变化及颜色变化来达成检测农药残留的目标。目前,最常使用的生物传感器为免疫生物传感器、酶生物传感器及其他新型传感器。如,梁东军等人[6]研制出一款新型氨基甲酸酯生物传感器,能够检测出浓度范围在2.00×109~2.00×107 g/L的苯基甲基氨基甲酸酯的含量,最低检测限度达到5.41×109 g/L,能够应用于氨基甲酸酯类农药的快速检测分析。吴勇等人[7]将固化酶用于电极上,研制出功能性化碳纳米管生物传感器,这种传感器不仅能够保持酶的活性,还能增强酶电极的稳定性,是一种高效率的氨基甲酸酯类杀虫剂检测方法,其最低检测限度达3.5 μg/L。
2.4 活体生物测定法
这种方法指的是使用活体生物进行检测的检测技术,是一种生物测定技术,常用的活体生物测定法有敏感家蝇检测法、发光菌检测法[8]。其中,敏感家蝇检测法是利用家蝇对农药的敏感性,记录家蝇的存活率来进行农药残留量检测;发光菌检测法是细菌体内的荧光素会在有氧条件下与荧光酶发生作用,然后产生荧光,当蔬菜中残留的农药与细菌发生作用后会影响细菌的发光强度,然后就可以确定农药的残留量。刘辉等人[9]通过研究农药对发光菌的毒性,建立了能够预测农药毒性的模型,能够很好的预测农药含量。
2.5 色/质谱联用法
使用色质谱联用法通常只需要提取一组样品进行一次检测,大大提升了检测效率。为了加快色质谱联用法检测效率,相关研究者[10]利用在线气相色谱技术快速去除蛋白质等物质的干扰,实现了对有机氯、拟除虫菊酯和有机磷3类农药的快速检测。
3 农药残留现场检测技术选择原则
目前,如何提高蔬菜农药残留的检测技术是人们广泛关注的问题,其中,现场农药残留检测技术是最接近民众生活的检测技术,也是检测蔬菜质量安全的第一道防线,是实现对蔬菜质量管理的重要途径。因此,选用有效的农药残留现场检测技术很有必要。通常来说,最佳的检测方法是酶抑制法,接着是速测卡和拉曼光谱法。这3种技术的选择原则是,在对有农药残留记录的蔬菜基地可以根据之前记录的农药种类,选用针对性的酶联免疫法;产品比较珍贵或不能破坏的产品可以使用拉曼光谱法,该方法具有处理简单、无损伤的特点;速测卡法是一种酶抑制检测方法,将乙酰胆碱酯酶与靛酚乙酸酯分别固化后加载在滤纸条上,然后进行检测,无需配置试剂,可以直接根据纸条颜色来判定农药残留情况,具有操作简单、耗时短、无场地要求的优势。
4 结语
蔬菜中的残留农药不仅危害人类身体健康,还会污染环境,快速检测农药残留技术是维护蔬菜食品安全的重要举措,以解决市场上农药残留问题,推动我国农业健康发展。另外,还需要加快农药残留标准的制定,从根本上解决问题,保证我国蔬菜的质量,提高农产品的国际竞争力。
参考文献
[1]喻菊霞.蔬菜农药残留快速检测技术及运用实践微探[J].南方农业,2018(3):101-102.
[2]谢俊平,陈威,卢新,陈嘉东,王亚军,吴文玲.改良酶抑制法快速检测稻谷中有机磷农药残留处[J].中国卫生检验杂志,2014(23):3387-3388,3391.
[3]李清伟,梁桂娟.酶抑制法快速检测蔬菜农药残留技术要点[J].大科技,2017(28):222-223.
[4]胡寅,沈国清,朱鸿林,等.有机磷农药纳米磁珠酶联免疫分析方法研究[J].环境污染与防治,2010(9):41-45,54.
[5]魏松红,东琴,逄若霖,等.检测莠去津残留的间接竞争ELISA试剂盒的研制[J].沈阳农业大学学报,2014(5):543-547.
[6]梁东军,郭明,胡润淮,等.新型氨基甲酸酯农残生物传感器制备及检测性能分析处[J].分析试验室,2014(1):87-91.
[7]吴勇.无机纳米材料与电流型酶生物传感器出处[J].廊坊师范学院学报:自然科学版,2010(6):76-78.
[8]刘凯.蔬菜中有机磷农药多残留的光谱特征检测分析[J].科技通报,2017(8):238-242.
[9]刘辉,刘丹丹,柳红霞,等.几种农药对发光菌毒性的测定和构效关系研究[J].环境污染与防治,2008(7):35-38.
[10]陈军辉,吴凤琪,李文龙,等.灵芝孢子粉与子实体中三萜类化合物、多糖及重金属元素的含量比较[J].中国药房,2008(33期):2585-2587.