□ 梁科 謝俊平 廣東達元綠洲食品安全科技股份有限公司

果蔬農藥殘留快速檢測技術現狀與突破

□ 梁科 謝俊平 廣東達元綠洲食品安全科技股份有限公司

農藥是一把“雙刃劍”，一方面，它是現代化農業(yè)必不可少的生產資料，其在減少農作物病蟲害，增加農產品產量，提高農產品質量等方面發(fā)揮著巨大的作用。另一方面，人們在防治農作物病蟲害過程中不合理和超劑量使用化學農藥，導致農產品中的農藥殘留量越來越高，影響了人民的健康和農產品的出口，同時也破壞了農業(yè)生態(tài)環(huán)境。2009年，綠色和平組織在北京、上海和廣州三地的大型超市和農貿市場采購了蔬菜并送檢，結果發(fā)現：在45個送檢的蔬菜樣品中，有40個檢測出農藥殘留，農藥種類高達50種，其中5種是世界衛(wèi)生組織確認的高毒農藥；2013年1月29~31日，廣州江南菜市場檢出并銷毀毒豆角13.04噸（含有禁用高毒農藥“克百威”）；2017年9月2日，人民日報報道山東壽光的100多只羊在食用了養(yǎng)殖戶從冷庫撿回來的大蔥葉后死亡，當地衛(wèi)生檢疫站在問題蔥葉中發(fā)現了禁用農藥成分甲拌磷。由此可見，農藥殘留已成為一個日益突出的食品安全問題。

什么是農藥殘留？

農藥殘留是指使用農藥后殘存于環(huán)境、生物體和食品中的農藥母體、衍生物、代謝物、降解物和雜質的總稱。全球目前所使用的農藥按其化學結構大致可分為以下幾類：①有機磷農藥（甲胺磷、敵敵畏等）；②擬除蟲菊酯類農藥（溴氰菊酯、氯氟氰菊酯等）；③氨基甲酸酯類農藥（西維因、葉蟬散、涕滅威、呋喃丹等）；④有機氯農藥（六六六、滴滴涕等）等。我國于1986年全面禁止有機氯類農藥的使用，但由于有機氯類農藥的化學性質穩(wěn)定，難以被降解，因此，仍有導致蔬菜中有機氯農藥殘留超標的可能。擬除蟲菊酯類農藥具有廣譜、抗藥性小、藥效迅速和良好的擊倒作用等優(yōu)點，且相較于有機磷類農藥和氨基甲酸酯類農藥，其具有毒性更小、對環(huán)境和食品污染較輕、藥效持續(xù)時間較短等特點，有可能成為新一代高效低毒農藥的代表而得到推廣，并逐步取代傳統(tǒng)農藥，成為主要的農藥使用品種。但現狀是有機磷類和氨基甲酸酯類農藥仍為目前使用量最大的農藥種類，在蔬菜中具有較高的檢出率。高毒禁用農藥，特別是有機磷類農藥仍為蔬菜農藥殘留超標的主體，也是菜農首選的一類殺蟲劑。針對有機磷和氨基甲酸酯類農藥，科學工作者在農藥殘留檢測技術方面做了大量研究，并取得了較大的進步。

快速檢測技術方法

常規(guī)的農藥殘留分析方法如液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法（GC）、質譜法（MS）等，均存在著樣品前處理復雜、儀器設備昂貴、分析費時長、要求技術人員專業(yè)水平高等問題，不能滿足樣品現場快速檢測的要求，因此，人們開始運用新的原理和方法來開發(fā)特異性強、靈敏度高、方便快捷、準確安全的快速檢測新技術。目前，國內主要的快速檢測方法有生物檢測法、儀器分析法、免疫分析法、酶抑制法等。

1 生物檢測法

主要利用活體生物對農藥殘留的敏感反應進行檢測，例如通過給家蠅喂食樣品，觀察死亡率來判定農殘量。該方法操作簡單，但定性粗糙、準確度低，對農藥的適用范圍有限。

2 儀器分析法

主要指利用氣相色譜法、質譜儀或各類光譜儀等大型精密儀器進行農藥殘留分析，例如表面增強拉曼光譜的光譜分析，首先要獲得各種果蔬的拉曼光譜，然后測量各種標準農藥的拉曼光譜，進而檢測果蔬表面的農藥含量。此方法具有檢測快速、成本低、節(jié)約能源和原材料、無污染等優(yōu)點，但在實際檢測應用方面仍需進行大量的數據分析和研究。

3 免疫分析法

免疫分析法是將抗原抗體反應與現代測試手段相結合的痕跡分析法，具有特異性強、靈敏度高、方便快捷、分析容量大、安全可靠等優(yōu)點，但也存在不足之處，如其開發(fā)需要投入較多的資金和時間，抗體制備難度高，對試劑的選擇性高，很難同時檢測多種成分，以及對結構類似的化合物有一定的交叉反應等。另外，由于抗原抗體具有特異性，不能同時檢測數十種甚至更多農藥殘留。免疫分析法用于食品農藥殘留檢測時，在檢測單個農藥時具有快速、方便等優(yōu)點，但由于農藥品種繁多及混配使用，在檢測大批樣品時，仍無能為力。

4 酶抑制法

酶抑制法是研究最為成熟、應用最廣泛的農殘快速檢測技術，主要依據為有機磷和氨基甲酸酯類農藥對乙酰膽堿酯酶的特異性抑制反應。根據膽堿酯酶抑制法的原理所設計的測試方法主要有酶抑制率法和檢測卡法。

4.1 酶抑制率法

在一定條件下，有機磷和氨基甲酸酯類農藥對膽堿酯酶的正常功能有抑制作用，其抑制率與農藥的濃度呈正相關。正常情況下，酶催化神經傳導代謝產物碘化乙酰硫代膽堿（ATCHI）水解，其水解產物與顯色劑二硫代二硝基苯甲酸（DTNB）反應，產生黃色物質，用分光光度計在412nm處測定吸光度隨時間的變化值，計算出抑制率，從而判斷樣品中是否存在高濃度的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留。

4.2 檢測卡法

樣品中的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留經緩沖液提取，有機磷和氨基甲酸酯類農藥對膽堿酯酶（白色藥片）有抑制作用，抑制膽堿酯酶催化靛酚乙酸酯（紅色藥片）水解為乙酸與靛酚（藍色），從而導致速測卡顏色深淺的變化。通過與空白顏色的比較，能夠對樣品中有機磷和氨基甲酸酯類農藥進行定性判定。

酶抑制法的應用發(fā)展

1993 年，廣東達元綠洲食品安全科技股份有限公司（以下簡稱“達元綠洲”）的盧新成功研制出全國第一片農殘速測卡并投入市場，從此開啟了農藥殘留快速檢測的新篇章。2001年農業(yè)部發(fā)布了蔬菜上有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘毒快速檢測方法行業(yè)標準（NY/T 448-2001）；2003年衛(wèi)生部又頒布了蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留量的快速檢測國家標準方法（GB/T 5009.199-2003）；2017年， 國 家 食品藥品監(jiān)督管理總局發(fā)布了蔬菜中敵百蟲、丙溴磷、滅多威、克百威、敵敵畏殘留的快速檢測方法（KJ 201710）。由此可見，酶抑制法都是我國農藥殘留快速測定的主流技術，并且利用此技術生產的各種速測卡、速測儀不但使用方便，檢測速度快，靈敏度高，而且檢測范圍廣，價格實惠，在業(yè)內得到廣泛認可。

農藥殘留快速檢測儀

農藥殘留快速檢測儀是根據我國國情和市場需要而研制的專用儀器，其根據國家標準（GB/T 5009.199-2003）和農業(yè)標準方法（NY/T 448-2001）中的方法研制。

目前，市面上常見的農藥殘留快速檢測儀主要有兩種，一種是根據酶抑制法結合分光光度原理研制的檢測儀，這種檢測儀檢測結果以抑制率表示，具備數據實時上傳功能，因此能夠滿足農藥殘留快速檢測及監(jiān)管的需要。目前，農藥殘留快速檢測儀正朝著更加智能化、人性化的方向發(fā)展。另一種快速檢測儀速測卡，其使用更為簡單和快速，運輸和保存更加便捷，受到了市場的青睞。然而目前與之配套的儀器只能起到定時和恒溫的作用，其結果仍需通過肉眼主觀判定，市面上雖有增加了自動判讀功能的檢測儀，但受色值采集技術的限制，檢測靈敏度并不高，加上現有的快速檢測農藥殘留的速測卡存在折疊反應不充分、檢測時間較長、抗干擾能力較差等問題，對結果判斷造成的干擾也較大。

針對目前快速檢測方法存在的問題，達元綠洲經過長時間的技術攻關，結合酶抑制率法以及速測卡法的優(yōu)缺點，開發(fā)出了全新的農藥殘留快速檢測卡，且結合先進的專利數據采集技術，研制出了全新一代農藥殘留快速檢測儀，較傳統(tǒng)的農藥殘留快速檢測儀效率提高兩倍以上，檢測范圍更廣。

這臺儀器集分光光度模塊、干式農殘檢測卡模塊、數字化管理模塊、無線通信模塊于一體，檢測功能齊全，智能化程度高，可廣泛應用于蔬菜、糧食、瓜果、茶葉、桑葉、煙葉等農產品中有機磷、氨基甲酸酯和菊酯類農藥殘留的快速檢測。

結論與展望

酶抑制法作為目前農藥殘留快速檢測的主流技術，仍將繼續(xù)廣泛地應用于各級食品安全監(jiān)督部門、各級食品安全監(jiān)測部門、蔬菜生產基地、蔬菜批發(fā)基地、農貿市場、食品超市、食品安全檢測流動車、衛(wèi)生防疫、環(huán)境保護等領域的蔬菜、水果中農藥殘留快速檢測，對保障人民食品安全具有重要意義。

我國果蔬流通快，生產中農藥使用種類多，為快速、準確、方便地檢測多種農藥殘留，對檢測技術提出了更高要求。未來的快速檢測方法必將更加快速、方便、準確，適用性更強，而農殘快速檢測儀器也將朝著智能化、自動化以及高通量化的方向發(fā)展。