食品中农药兽药残留检测相关技术分析

吴 健

（丰南区市场监督管理局，河北唐山 063305）

虽然农药可在一定程度上推动农业增产增收，兽药可有效地预防或治疗畜禽疾病，但如果缺乏使用规范与制约，容易造成农药兽药使用超标，从而引发食品安全问题。本文总结了一些切实有效的农药兽药残留快速检测方法，以期为后续农药兽药残留风险评估提供数据支持。

1 食品中农药兽药残留检测的前处理方法分析

食品中残留的农药兽药具有成分复杂、待检测物含量较低等特征，为了避免种类繁多的农药兽药残留物对检测结果造成影响，需要在检测前进行前处理工作。近年来，随着研究人员的不断开发，农药兽药的样品前处理方法得到了进一步优化与升级，当前应用效果最佳的前处理技术以分散固相萃取、凝胶渗透色谱以及QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe）等方法为主。此类技术不仅具有溶剂用量较少、时间短、萃取效率高、操作简易和精确度高等优势，还能保证良好的回收率，能够实现自动化操作，可以大幅度提升检测效率。实际调查显示，研究人员都在努力研发食品中农药兽药检测残留的全新技术，并将研究重点放在少溶剂的萃取方面，如将纳米材料应用于农药兽药残留检测中，以此提高检测方法的简易性与灵敏度。

2 食品中农药兽药残留检测相关技术探究

2.1 仪器分析法

仪器分析法是指利用大型精密仪器，如质谱仪、色谱仪，实现残留物成分的检测。该方法的优势在于检测精密度极高，能够完成不同物质的质荷比分析，在检测环节可以消除外界因素的干扰，并依照农药兽药的实际性质与成分的差异性选择不同的萃取方法，再进行浓缩、富集工作，以达到提高检测准确率的目的。本文围绕仪器分析法中最常用的几种光谱检测技术进行分析讨论。

2.1.1 拉曼光谱法

拉曼光谱法是一种借助光子与介质分子之间产生非弹性碰撞获取散射光谱，从而研究物质微观结构的光谱技术。相较于常规的光谱法，拉曼光谱法能够进一步实现信号的强化处理，切实解决以往光谱在表面痕量分析时存在的灵敏度不佳的问题。例如，顾振华等[1]将拉曼光谱技术作为拉曼光谱仪的应用基础，对水样孔雀石以及产品养殖实施检测，发现检测限可保持在5.0 μg/mL，且从制备至结果显示的检测时间只需要3 min。

2.1.2 红外光谱法

红外光谱法是以每种分子的组成与结构作为基础的独特红外吸收光谱，并将其作为分析依据，对分子结构实现鉴定的分析技术。该方法具有极高的特征性，可以利用与化合物红外光谱进行比对的方式进一步提高鉴定准确性，并将标准红外光图谱存储在计算机中，利用系统程序增强对比与检索效率。同时，也可采用化学键特征来完成化合物类型的鉴定。

2.1.3 荧光光谱法

荧光光谱法是借助部分物质受紫外光线照射后形成反映物质特性的荧光，再对其进行分析、检测的仪器分析技术。荧光光谱法的灵敏度极强，一般情况下可以高出分光光度计灵敏度2个以上数量级。例如，战瑞雪等[2]以此作为应用原理完成食品中苋菜红色素的检测，检出限在0.03 mg/L左右，样品回收率为90%～105%。荧光光谱法的优势在于选择性强、操作简洁、信息量丰富，能够保持极高的精确性，但也存在一定的使用限制，在使用时需要保证物质分子具有可见光吸收结构。调查显示，当前市场采用的农药几乎都不含有此类特性，因此在实际检测时需要在待测样品中加入指定荧光试剂才能保证检测流程顺利开展。

2.2 免疫分析法

免疫分析法的原理是抗原结合体所形成的可逆性反应。该方法无论是在分析方面还是在筛选方面都能保持极高的检测效率，主要优势在于特异性强、准确度高，且分析通量大。在使用过程中要充分结合农药与兽药结构分子较小的特点，明确农药、兽药能够减小抗原免疫作用的特性，采用半抗原形式以及大分子构建人工抗原，以此起到强化免疫效果的作用。同时，还要借助动物本身具备的免疫抗体，使其与待测物进行充分反应，从而完成食品中农药兽药的残留检测。免疫分析法的应用方式大多表现为定量测定以及定性筛选，虽然该方法的便捷度较高，能够迅速完成大批量样品的检测，且技术相对成熟，商品化试剂盒数量较多，但也存在无法保证多组分同时分析的弊端。本文围绕几种常见的检测技术进行探究。

2.2.1 酶联免疫吸附测定

酶 联 免 疫 吸 附 测 定（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）是采用可溶性抗体与聚苯乙烯进行结合，借助抗原特异性组合实现免疫反应的定性、定量检测方法。该方法的原理是利用抗原特异性组合的免疫活性，使其与某种酶形成酶标抗原，这样不仅可以保留抗原特异性组合的活性，也能保留酶的活性，之后加入酶反应底物，便会被酶催化形成有色产物，而产物的量又与被测物的量呈正比，因此可以根据颜色深浅判断食品中农药与兽药的实际残留量。ELISA是近年来使用范围最广的免疫分析方法，刘健晖等[3]研发了以2,4-二氯苯氧乙酸为检测对象的ELISA分析技术，其线性范围在2～ 250 ng/mL，而检测极限可达0.6 ng/mL。李达[4]在此基础上对ELISA的影响因素进行了深入探究，进一步实现了自动化分析，能够切实提高检测的准确性与稳定性，但酶联免疫吸附测定对外界环境的要求较高，因此更适合在实验室内开展。

2.2.2 胶体金免疫层析法

胶体金免疫层析法是指利用胶体金作为示踪物，借助免疫反应原理，将微孔滤膜作为载体，实现定量检测样本中待测物的分析。该方法的特点在于使用便捷、特异敏感，且稳定性极强，即便不使用特殊设备与试剂，也能保证结果准确，可以实现直观判断，因此适用于大批量检测以及大面积普查工作，具有巨大的发展潜力。

近年来，我国科学家为了进一步提高胶体金免疫层析法的应用效果，开发出了全新的胶体金读数仪，将以往的定性判断逐渐向半定量检测转变，能够对数据实现存储、分类与传输，并对相关信息进行记录与分析，使可追溯的食品检测数据可以运用在数据系统中，从而为后续工作提供数据支持。例如，王兆芹等[5]研制的胶体金读数仪是采用相机来完成胶体金试纸条图像信息的收集与获取，借助相关算法研究并探索检测限位置，以此完成灰度值的计算，之后借助试纸条的检测值与特征曲线进行定性判断与定量检测，再将检测结果通过无线网络传输到远程服务端。

2.2.3 免疫荧光法

免疫荧光法是指将抗原抗体实现特异结合，之后与荧光标记技术进行集合来完成特异蛋白抗原在细胞内分布状况的研究。荧光素能够在荧光显微镜下被检出，因此可以实现抗原的细胞定位，并进一步确定抗原的性质。高雪丹等[6]以此为基础研发出了一种能够完成牛奶中泰乐菌素残留检测的荧光免疫层析试纸条，利用该方法不仅可以准确检测牛奶中是否含有残留的泰乐菌素，还能确保极高的检测效率，其检测时间通常在25 min以内，而检测限在25 μg/L左右。免疫荧光法的特异性优良，无需实现样本的前处理工作，因此更适用于奶站与现场快速筛选工作。

2.3 活体检测法

活体检测法的主要原理在于借助活生物完成食品中农药兽药的残留检测，当农药与细菌发生反应后，细菌本身的发光度会大幅度减少，此时工作人员便可依照细菌的实际发光状况对农药的真实残留量进行检测。例如，残留农药会造成家蝇中毒，工作人员将其作为检测依据，用食品样本喂食家蝇，之后依照家蝇的死亡率判断农药残留状况，通常来说在4～6 h内便可检测农药是否存在超量现象。但在使用活性检测法时要注意，该方法只适用于部分药剂，难以有效对残留农药类型实现区分，且无法保证检测的精确度，因此大多将其用于未完成采收的蔬菜检测中。

2.4 酶抑制法

酶抑制法是借助农药本身的可特异性，实现乙酰胆碱酯酶的活性抑制，具体的抑制效果主要与农药浓度有关，需要技术人员通过测定霉菌特定化合物反应信号的变化程度，进行农药兽药残留量的判断。在测试过程中若检测样品本身不含有机磷农药，则不会对酶的活性造成影响，若存在有机磷农药，则要依照酸碱值、荧光度与参数变量进一步评估有机磷农药的实际残留问题。如，技术人员在使用光度计检测吸光度时，需要结合标准曲线对有机磷农药具体残留状况进行判断，而在实际测试时还要充分考虑乙酞胆碱酶的活性，判断食品中是否存在有机磷，通过将其作为催化酶，进一步分析有机磷的实际含量。酶抑制法具有操作简单、检测效率高、对前处理要求较低等优点，即使检测人员技术水平有限，也能快速掌握操作技巧，并在30 min内获取测试结果。但该方法也存在检测准确度不足，药品回收率不高的弊端。酶抑制法大多适用于有机磷、C2H5NO2等类型的农药检测，容易受酸碱值、温度、样本基质等因素影响，因此需要从业人员在使用过程中充分结合实际情况，对该方法进行适当的优化处理。

2.5 传感器与芯片技术

传感器技术主要指生物传感器技术，即将酶、适配体作为感受器的识别元件，以此将检测时出现的化学信号传递到信号转换器，并生成可以测量的物理信号，从而完成待测物的准确检测与分析。丁佳等[7]以电化学免疫传感器作为研究对象，发现该设备适用于毒死蜱农药的残留检测，可以保证检测限在0.01 μg/mL，而回收率则保持在95%以上，检测时间不超过1 h，同时传感器在经过再生处理后可以实现二次使用，因此经济性良好。但该方法同样存在一定的局限性，即生物材料容易出现失活现象，且重现性较差。而芯片技术则是指微流控芯片技术，该方法可以实现样品制备、分析环节的高度集成，利用分析系统进行农药兽药残留状况的判断，微流控芯片技术的成本低廉，具有极高的灵敏度，可以实现检测技术的便捷化发展。

3 结语

综上所述，本文综述了食品中农药兽药残留检测的前处理方法，并讨论了仪器分析法、免疫分析法、活体检测法、酶抑制法和传感器与芯片技术等农药兽药残留检测的相关手段，以期提高食品质量安全水平，保障人们的饮食安全。