蔬菜农药残留快速检测技术介绍及注意项
2016/7/14

      农药是具有两面性有利有弊,它是当前农业生产用于防治病、虫、杂草对农作物危害不可缺少的有毒化学物质,对促进农业增产有极其重要的作用。但是由于长期大量地不合理使用农药,极易形成农药残留。农药残留指使用农药后残留于生物体、农副产品和环境中的微量农药及其有毒的代谢物的总量。鉴于目前我国出现的农产品安全性问题以农药残留污染最为常见和严重,监控农药的合理使用,杜绝农药残留超标产品上市销售成为农产品质量安全工作的重中之重。控制农产品中农药残留量的关键环节之一就是对农产品中农药残留量及时、准确的分析检测,因此,在流通领域中加强对农残的快速检测已成为十分必要的监管措施。

       一、农药残留检测方法

       农药残留检测方法大致可分为三大类:生物测定法、化学分析法、兼生物及化学的免疫分析法和生化检测法。

      (一)、农药残留的生物测定技术

利用指示生物的生理生化反应来判断农药残留及其污染情况,该方法一般作为引起中毒农产品现场检测。

      (二)、农药残留的化学检测

      用于农药残留的化学检测方法有分光光度法、极谱法、原子吸收光谱法、薄层层析法、气相色谱法、液相色谱法、同位素标记法、核磁共振波谱法、色质联用法等,这些分析方法有的灵敏度不高,有的需要昂贵的仪器,还有的需要特殊的设备。

      (三)、农药残留的生化检测

      有机磷与氨基甲酸酯农药共为神经系统乙酰胆碱脂酶抑制物,因此可以利用农药靶标酶-乙酰胆用碱酯酶(AChE)受抑制的程度来检测有机磷和氨基甲酸酯类农药。该方法具有快速方便、前处理简单、无需仪器或仪器相对简单,适用于现场的定性和半定量测定,目前已开发出了相应的各种速测卡和速测仪。我国现阶段的农药残留快速检测就是用了该方法,已上升为农业部行业标准,标准号为NY/T448-2001,名称为蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒快速检测方法,但方法只能用于测定有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,其灵敏度和所使用的酶、显色反应时间和温度密切相关,经酶法检测出阳性后,需用标准仪器检验方法进一步检测,以鉴定残留农药品种及准确残留量。

      (四)、农药残留的免疫分析法

      有放射性免疫分析、酶免疫分析、多组份分析物免疫分析、免疫传感器分析等,因为免疫法成品试剂盒依赖从国外进口,没有大范围推广使用。

      二、速测仪法(酶抑制分光光度法)介绍

      由农药残留生化检测法开发的速测卡法(酶抑制显色纸片法)和速测仪法(酶抑制分光光度法),前者在80年代在省级部门小范围使用过,后被后者取代。目前我省广泛使用农药残留检测方法主要有两大类—色谱检测法和速测仪法。色谱检测法用作农残定量分析,可为农药残留执法提供依据,主要分布在省级相关部门,部分地州也具有一定的检测能力。速测仪法只能作农残定性分析,但它具有短时间能够检测大量样本、检测成本低,对于检测人员技术水平要求低,易于在基层推广等特点,是目前我国控制高毒农药残留的一种有效方法,也是目前国内和我省应用最为广泛的农药残留快速检测方法。广泛用于蔬菜、水果生产基地和批发市场等,主要用来防止有机磷和氨基甲酸酯类农药残留严重超标的蔬菜和水果流入市场。

      (一)、有机磷农药和氨基甲酸酯农药的作用机理

      有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制昆虫神经中枢和周围神经系统中乙酰胆碱酶的活性,造成神经传导介质乙酰胆碱的积累,影响正常传导,使昆虫中毒致死。如果有有机磷农药存在,有机磷农药就与胆碱酯梅结合,胆碱酯酶就不能分解乙酰胆碱为乙酸和胆碱,造成乙酰胆碱在神经肌接头和体内其它部位的过量积聚,引起一系列神经中毒症状。

      (二)、乙酰胆碱酯酶抑制法(酶法)的作用原理

      从生物化学的角度看,有机磷农药和氨基甲酸酯农药与乙酰胆碱是竞争性作用于胆碱酯酶的,即胆碱酯酶可以与乙酰胆碱结合,催化乙酰胆碱生成乙酰和胆碱,另一方面,如果胆碱酯酶与有机磷农药结合,就阻断了反应的进行。根据这个原理,就可以利用胆碱酯酶的催化反应的抑制法,设计一种通过颜色变化的直观的检测方法,来快速检测有机磷农药和氨基甲酸酯农药的残留情况。因此,生物化学法(酶法)就是利用某种酶受影响的程度来反映农产品中农药残留量。

      (三)、速测仪法(酶抑制分光光度法)方法原理

      乙酰胆碱酯酶水解后,水解产物可与显色剂反应产生颜色,有机磷和氨基甲酸酯类农药可以抑制乙酰胆碱酯酶的活性,使这种酶不能被水解,从而无显色反应。在溶液中加入乙酰胆碱酯酶和显色剂,用此判断有机磷和氨基甲酸酯类农药残留是否存在。在溶液中反应后,用分光光度计测定吸光值随时间的变化,计算出抑制率,以此判断蔬菜中含有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的情况。具体的检测步骤为:

    (四)、速测仪法(酶抑制分光光度法)使用过程中应注意的几个问题

      1、速测仪法的优缺点:

      优点:在于简单方便,快捷、成本低廉。整个检测过程只需30分钟左右,它可以作为传统仪器分析方法的有益补充,针对市场、农场蔬菜农药残留量进行快速筛选监测,保证上市蔬菜食用的相对安全性。

      缺点:酶试剂易失活,导致反应不稳定,检测结果误差较大,重复性不好,实际应用中的确认率大约为60%~70%左右;存在检测盲区,只能检测有机磷和氨基甲酸酯两类农药,不能检测有机氯类、菊酯和其它类别的剧毒农药;不适合检测葱蒜类、香菜、韭菜、番茄、胡萝卜、茭白、蘑菇、花椒等14种容易出现假阳性的农产品;需要对检测人员进行专门培训,否则将会对出现的问题无法正确处理或判断,得出错误的结果。

      2、速测仪法(酶抑制分光光度法)使用过程中应注意的几个问题

      2.1检测室温度在20-30℃之间时,使用改进后的酶,此时不用放在37~38℃保温箱中培养,可以直接在室温下培养,22℃左右培养20分钟,25℃以上培养15分钟,一旦室温低于20℃,必须进37~38℃保温箱培养。

      2.2上表②步骤中,加入提取试剂混合后不用倒出上层清液,直接在原器皿中静置3-5分钟。

      2.3上表③步骤中,用圆底小试管代替仪器配置的平底小试管,方便在样本混合器上混合。

      2.4上表④到⑤步骤中,于待测液中加入底物混合后,要快速转移到比色杯中进行比色,否则容易影响检测结果。

      2.5速测仪法是使用分光光度计测定待测液吸光值随时间的变化而计算检测结果的,因此保持比色杯的清洁也是一个减少检测误差的环节。经摸索,我们发现用热水浸泡和用洗衣粉清洗比色杯比较容易洗干净。