罗俊霞,赵建波,张 刚,贾 冬,申战宾,段鹿梅
(1.郑州市农产品质量检测流通中心,河南 郑州 450006;2.郑州市农业技术推广中心,河南 郑州 450006;3.河南恒晟检测技术有限公司,河南 新郑 451100)
中国是农药生产和使用的大国,其中有机磷、氨基甲酸酯类农药由于价格低、杀虫谱广等特性,被广泛用于农业生产,且残留超标情况仍远高于其他农药品种[1]。目前在农产品安全品质监管工作中应用较广泛的农残速测试剂盒是依据胆碱酯酶的抑制原理而开发的速测卡或者酶抑制-比色试剂盒[1-5],但酶抑制法检测农药残留的灵敏度与使用的酶、反应时间、温度以及酶的来源等有密切关系[6],该技术在实际应用中还存在诸如酶源的选择、假阳性、假阴性之类的很多问题[6],很多学者在这方面开展了诸多研究,如:刘洋等[7]利用4 种有机磷农药对检测用植物酯酶进行了筛选,杨莉等[8]利用5 种有机磷和5 种氨基甲酸酯类农药对来源于动物的猪肝酯酶进行了敏感性测定,苏鹤等[9]利用商品化的酶抑制-比色法快检试剂盒测定了10 种有机磷农药,罗俊霞等[10]利用5 种有机磷农药对商品化的酶抑制-比色法快速检测农药残留试剂盒进行了比对,张瑜等[11]对酶抑制法快检蔬菜农药残留假阴性进行了研究,叶雪珠等[12]对酶抑制法检测蔬菜农药残留的效果进行了评价。但是对商品化的酶抑制-比色法试剂盒的性能进行评价、比对的文献较少,笔者利用6 个品牌的酶抑制-比色法快速检测农药残留的试剂盒对5种氨基甲酸酯类的农药进行了比较测定,以期对使用者在选择该类试剂盒时起到借鉴作用。
(1)仪器:16 通道的农残速测仪:CL-BIII 型,上海博纳新技术研究所、上海复博农业科技有限公司;电热恒温水浴锅:HH.W21-Cr 420 型,北京三二八科学仪器有限公司;漩涡混合器:WH-861 型,上海康华仪器仪表厂;双重恒温水浴振荡器:SHA-C 型,杰瑞尔电器有限公司;移液枪:5 mL、200 μL,美国Thermo 公司。
(2)试剂:乐果、伏杀硫磷、马拉硫磷、丙溴磷、甲基异柳磷标准溶液:浓度均为1 000 mg/L,农业环境保护研究所;试剂盒编号:A、F(深圳)、B(广州)、C(东莞)、D(厦门)、E(湖北);实验用水为纯净水。
(1)各品牌的农残速测试剂盒里的缓冲试剂用500 mL 的纯净水溶解。酶、显色剂和底物在使用前,分别按照试剂盒说明书的要求进行配制,具体配制方法见表1。
表1 几种品牌酶抑制法速测试剂盒中各种试剂的配制方法
(2)标准储备液配制。分别用丙酮将乐果、马拉硫磷、伏杀硫磷、甲基异柳磷、丙溴磷农药标准溶液稀释至质量浓度为80 μg/mL 的标准储备液。
(3)模拟加标样品制备。按照2 g 的样品称样量,分别吸取5 种农药标准储备液1.25、12.5、25、50、75 μL 于一次性的烧杯中,制成浓度为0.05、0.5、1、2、3 mg/kg 的模拟加标样品。
对照液和农药的测试,参照国标[12]进行。
(1)对照液测试。以缓冲溶液为对照液。将缓冲溶液震荡提取,移取3 mL 和2.5 mL 的样品缓冲溶液至10 mL 试管中,依次往其中加入适量(见表1)酶液、显色剂,旋涡混匀,在37 ℃条件下恒温水浴10 min,之后加入适量(见表1)底物摇匀,立即放入CL-BIII 型16 通道的农残速测仪的第1 通道测定。
(2)模拟加标样品测试。往上述1.2(3)中制备的模拟加标样品中加入10 mL 缓冲溶液,按照1.3(1)的步骤进行操作,同对照液一起,依次放入CL-BIII 型16 通道的农残速测仪第2-16 通道测定并记录抑制率。
将上述1.3 中各农药在各浓度水平下的3 次重复测定的结果(抑制率)进行加权平均,利用加权平均值绘制抑制率对各农药浓度的折线图(见图1),图1 中左侧为3 mL 的样品提取液取用量,右侧为2.5 mL 的样品提取液取用量。
(1)涕灭威:由图1a 知,6 种试剂盒测定涕灭威时样品提取液无论是取用3 mL 还是2.5 mL,其抑制率均随着涕灭威浓度的增大而提高,但是每一种试剂盒提高的幅度各不相同,折线的形态也稍有差别;样品提取液取用3 mL 时,试剂盒对其敏感性为E>F≥B≥D>A>C,样品提取液取用2.5 mL 时,试剂盒对其敏感性为E≥A>F≥B>D>C,说明样品提取液取用3 mL 和2.5 mL 之间,A 试剂盒有较大差异,其他试剂盒差异不大。A、B、D、E、F 试剂盒在涕灭威浓度1 mg/kg 以下,随着浓度的升高,抑制率有较大的增高,之后抑制率增长减缓;当样品提取液取用3 mL 时,1 mg/kg 前后抑制率的增长幅度分别为67.3%、70.1%、65.1%、91.8%、70.7%和18.1%、15%、16.7%、4.5%、16.3%;当样品提取液取用2.5 mL 时,1 mg/kg 前后抑制率的增长幅度分别为86.8%、69.1%、52.4%、89.7%、68.6%和7.4%、16.7%、22.4%、5.1%、18.4%。
图1 抑制率对各农药浓度的折线图
(2)涕灭威亚砜:由图1b 知,就涕灭威亚砜而言,6 种试剂盒的抑制率的走向基本一致,样品提取液无论取用3 mL 还是2.5 mL,均在农药浓度为0.5 mg/kg 时出现拐点;当样品提取液取用3 mL 时,0.5 mg/kg 前后A、B、C、D、E、F 试剂盒的抑制率增长幅度分别为90.2%、92.3%、76.4%、91.2%、96.9%、95.2%和5.6%、7.7%、15.4%、8.8%、3.1%、4.8%;当样品提取液取用2.5 mL 时,0.5 mg/kg 前后抑制率的增长幅度分别为93.6%、78.2%、86.8%、97.4%、94.9%和6.4%、18.9%、11%、1.7%、4.5%;样品提取液取用3 mL和2.5 mL 没有太大差异。
(3)涕灭威砜:由图1c 知,就涕灭威砜而言,样品提取液无论取用3 mL 还是2.5 mL,E 试剂盒同A、B、C、D、F 试剂盒之间存在较大差异,E 试剂盒样品提取液取用3 mL 时,0.5 mg/kg 前后抑制率的增长幅度分别为91.4%和6.7%,样品提取液取用2.5 mL 时,0.5 mg/kg 前后抑制率的增长幅度分别为92.5%和5%;D 试剂盒在农药浓度0.5 mg/kg 前后,样品提取液无论是取用3 mL 和2.5 mL 分别是:47.1%、28.5%和39.4%、31.6%。其他试剂盒随着农药浓度的提高,抑制率的增长幅度基本均匀,总体来讲,对涕灭威砜的敏感性E>D>其他,其他几种试剂盒差别不大。
(4)灭多威:由图1d 知,A、B、D、F 试剂盒对灭多威的敏感性大于C 和E,且前者在0.5 mg/kg 之前抑制率的增长幅度大于0.5 mg/kg 之后,分别为63%、75%、74.8%、78.4%和24.6%、17.7%、21%、17.1%;C 和E 试剂盒随着农药浓度的增大,抑制率的增长幅度基本均匀;样品提取液取用3 mL 还是2.5 mL之间差别不大。
(5)克百威:由图1e 知,6 个试剂盒对克百威的敏感性F>B>D>E>C>A,A 对克百威基本不敏感。当克百威的浓度是0.05 mg/kg 时,F、B、D 的抑制率在样品提取液取用3 mL 和2.5 mL 分别达到75.2%、63.2%、80%和75.8%、60.6%、78.4%,在0.05~3 mg/kg,抑制率的增幅分别为24.8%、35.3%、20%和24.2%、38%、21.6%;当克百威的浓度是0.5 mg/kg 时,C、F 试剂盒的抑制率在样品提取液取用3 mL 和2.5 mL 分别达到54.8%、95%和50.7%、95.8%,克百威的浓度在0.5~3 mg/kg 之间,其抑制率的增幅分别为27.1%、5%和31.8%、4.2%;样品提取液取用3 mL 还是2.5 mL 之间差别不大。
除了A 试剂盒外其他5 种试剂盒对这5 种氨基甲酸酯类农药的敏感性均较强,A 试剂盒对克百威的敏感性较弱;但各种试剂盒对每一种农药的敏感性稍有差别;同一种试剂盒对不同的农药的敏感性不一样;测试时取用3 mL 的提取液和取用2.5 mL 的提取液根据农药的不同和试剂盒的不同存在一定的差异;就所测试的5 种农药来讲,6 种试剂盒中除A 之外难定优劣。
酶抑制法是应用广泛且成效显著的一种相对成熟的检测方法[14],它表征的是混合污染物的综合毒性,具有操作简单、测试时间短等特点[15],但是这种方法不能定量也不能定性[16],其检测效果决定于其中的酶和底物,但是据业内人士透露,商品化的试剂盒中所使用的酶多数不是生产商自己生产,因此生产商对自己所包装生产的酶试剂的检测效果很难做到心中有数,因此使用者在购置试剂盒时需要对试剂盒进行一定的测试。