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[摘要] 蔬菜瓜果是人们生活中不可缺少的重要食品。随着生活水平的日益提高,人们的消费观念发生了根本性改变。消费者对蔬菜瓜果的品种、结构和内在品质的要求越来越高,不仅要求品种多样、品质新鲜,而且要求卫生、安全、营养搭配齐全。但蔬菜瓜果的农药残留量又是人们面临的一个新问题,如何快速、安全可靠地检测出蔬菜瓜果的农药残留量,是降低人们农药中毒,保护消费者食品安全的有力保障。本文例举了几种蔬菜瓜果农药残留量的检测方法及其优缺点。
[关键词] 蔬菜瓜果;农药残留;检测;方法;优缺点
近年来,由于蔬菜瓜果的品种与栽培技术等方面改变,害虫的抗药性也普遍提高,农药的用量与施药的次数不断增加,尤其是有些菜农和果农大量使用杀虫剂,致使不少蔬菜瓜果的农药残留严重超标。农药残留在人体内不断累积,已引起各种严重疾病。因此,研究出有机磷农药快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析方法,使其不受时间、地点、场合等条件限制,有利于及时发现问题,采取措施,控制高残留农药蔬菜瓜果的摄入,降低农药中毒发生率,保障消费者的食品安全。
一、检测方法
1.酶抑制法
酶抑制法是研究最多且相对成熟的一种对部分残留农药进行快速检测的技术。这种方法又可以分为电化学法、酶抑制分光光度法和酶片顯色法三种。
(1)电化学法。现今常用的电化学传感器有单酶传感器和双酶传感器两种。单酶传感器是将乙酰胆碱酯酶固定在电极表面,酶催化底物乙酰或丁酰巯基胆碱生成巯基胆碱,巯基胆碱是电活性物质,通过有机磷对乙酰胆碱酯酶抑制前后生成的巯基胆碱的检测来测定有机磷的含量。双酶传感器是用乙酰胆碱酯酶与胆碱氧化酶共同修饰制备酶电极,通过对生成的双氧水的检测达到对有机磷检测的目的。
(2)酶抑制分光光度法。在一定条件下,有机磷和氨基甲酸酯类农药对某些酯酶催化水解的正常功能有抑制作用,其抑制率与农药的浓度呈正相关。用分光光度计测定吸光度随时间的变化值,计算出抑制率,通过抑制率可以判断出样品中是否有有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。所需仪器设备简单、灵敏度高、前处理简单、检测时间短,可及时的监测含残毒的蔬菜。
(3)酶片显色法。在酶抑制作用下,减弱某种显色反应来完成有机磷的检测。刘海霞等在检测有机磷农药的酶分析法中,通过两种不同显色剂(2,6-二氯靛酚乙酯和固兰B盐)的显色原理及性能对比实验,证实了采用2,6 -二氯靛酚乙酯既兼顾了底物和显色剂双重作用,又具有底物稳定性好、灵敏、简便实用的特点,同时也体现出2,6 -二氯靛酚乙酯法的优越性。大量实验证明,用植物酯酶片代替从动物体和血液中提取的胆碱酯酶作为酶源,不仅来源广、价格低,而且获取方便。纪淑娟等通过有机磷农药可以抑制胆碱酯酶的活性。在无有机磷农药存在时,氯化乙酰胆碱在胆碱酯酶作用下可以产酸;当有有机磷农药存在时,胆碱酯酶的活性受到抑制,作为其分解产物的醋酸也相应减少。农产品施用有机磷农药后,样品对胆碱酯酶活性抑制程度的高低,可以反应有机磷农药残留量的多少,而且可以通过产酸量的多少进行估算。根据上述反应特性,根据指示剂颜色或反应液pH值的变化,就可以对有机磷农药残留的情况进行定性或半定量分析。酶片显色法克快速地对农药进行在线检测,但它也存在酶容易失活的问题。
2.气相色谱法
气相色谱法是一类分离分析方法,它根据分析物质在固定相和流动相之间的分配系数的不同达到分离目的,并将分析物质的浓度转换成易被测量的电信号(电压、电流等),然后送到记录仪记录下来的方法。
3.试纸法
试纸法也叫速测卡,可快速对有机磷进行检测,利用有机磷与显色剂发生显色反应,或者在酶抑制作用下,减弱某种显色反应来完成有机磷的检测。
二、几种检测方法的优缺点
1.酶抑制法的优缺点
尽管胆碱酶生物传感器在环境检测方面灵敏实用,但在在线分析应用上仍存在如下缺点:①许多化合物对酶都有抑制作用,这类传感器只能测出各类农药的总量,选择性低;②由于有机磷农药与酶的不可逆键合性强,被抑制的酶的活性难以再生,酶电极重复使用率低,成本高;③检测过程中,有机磷抑制剂需不断加到缓冲液中,检测过程仍然比较繁琐、费时;④胆碱酯酶本身就是不太稳定的酶,制备的生物传感器稳定性也不太好。将丝网印刷技术用于酶电析的制备,可以实现酶电极的批量生产,降低一次性酶电极的制造成本。然而要制得结构均一、活性一致的酶电极,还有许多理论和实际问题需要探讨。
2.气相色谱法的优缺点
气相色谱法的分析对象是气体和可挥发物质,其优点是分离效能高、选择性高、分析速度快。目前,气相色谱法已由过去以填充柱为主转到以毛细管为主。但是,对于沸点高和热稳定性差的农药,气相色谱法不能进行分离检测,需要进行衍生化法处理后再进行气相色谱法分析检测。
尽管色谱法灵敏而且准确,但需要对样品进行前处理,成本高,而且所需仪器昂贵并且笨重,需要专业人员维护,不适合于在线检测。
3.试纸法的优缺点
该方法不需要仪器,操作方便、快速,测试成本低,主要用于蔬菜和水果的现场残留检测。
三、结论
随着人们对蔬菜瓜果安全意识的逐步提高,以及对环保问题的日益关注,新的农药品种将不断涌向市场。人们对农药残留量检测限度的要求将会越来越低,研究出更加灵敏可靠,更快速地检测技术,利于在测定方法的多样化,仪器自动化程度和测量灵敏度的提高,响应时间的缩短以及现场检测能力的提高等方面取得更大地进步。
参考文献
[1] 刘长武,翟广书. 蔬菜水果中27种有机磷农药残留快速扫描检测方法研究[J],农业环境科学学报:2003,22
[2] 韩承辉,王乃岩,王正萍. 用植物酯酶片快速测定蔬菜上有机磷农药[J].环境保护:1998,12
[3] 纪淑娟,赵丽丽,冯辉. 蔬菜有机磷农药残留快速检测方法的应用[J].中国蔬菜:2001(2)
[4]吴卫平,彭少杰,李洁,等.蔬菜中有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留快速检测方法的研究及验证[J].食品工业:2006,27
[5] 杨俊,赵人,陈景衡,等. 生化分析仪快速测定蔬菜、水果中的农药残留[J].中国卫生检验杂志:2005,15
[关键词] 蔬菜瓜果;农药残留;检测;方法;优缺点
近年来,由于蔬菜瓜果的品种与栽培技术等方面改变,害虫的抗药性也普遍提高,农药的用量与施药的次数不断增加,尤其是有些菜农和果农大量使用杀虫剂,致使不少蔬菜瓜果的农药残留严重超标。农药残留在人体内不断累积,已引起各种严重疾病。因此,研究出有机磷农药快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析方法,使其不受时间、地点、场合等条件限制,有利于及时发现问题,采取措施,控制高残留农药蔬菜瓜果的摄入,降低农药中毒发生率,保障消费者的食品安全。
一、检测方法
1.酶抑制法
酶抑制法是研究最多且相对成熟的一种对部分残留农药进行快速检测的技术。这种方法又可以分为电化学法、酶抑制分光光度法和酶片顯色法三种。
(1)电化学法。现今常用的电化学传感器有单酶传感器和双酶传感器两种。单酶传感器是将乙酰胆碱酯酶固定在电极表面,酶催化底物乙酰或丁酰巯基胆碱生成巯基胆碱,巯基胆碱是电活性物质,通过有机磷对乙酰胆碱酯酶抑制前后生成的巯基胆碱的检测来测定有机磷的含量。双酶传感器是用乙酰胆碱酯酶与胆碱氧化酶共同修饰制备酶电极,通过对生成的双氧水的检测达到对有机磷检测的目的。
(2)酶抑制分光光度法。在一定条件下,有机磷和氨基甲酸酯类农药对某些酯酶催化水解的正常功能有抑制作用,其抑制率与农药的浓度呈正相关。用分光光度计测定吸光度随时间的变化值,计算出抑制率,通过抑制率可以判断出样品中是否有有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。所需仪器设备简单、灵敏度高、前处理简单、检测时间短,可及时的监测含残毒的蔬菜。
(3)酶片显色法。在酶抑制作用下,减弱某种显色反应来完成有机磷的检测。刘海霞等在检测有机磷农药的酶分析法中,通过两种不同显色剂(2,6-二氯靛酚乙酯和固兰B盐)的显色原理及性能对比实验,证实了采用2,6 -二氯靛酚乙酯既兼顾了底物和显色剂双重作用,又具有底物稳定性好、灵敏、简便实用的特点,同时也体现出2,6 -二氯靛酚乙酯法的优越性。大量实验证明,用植物酯酶片代替从动物体和血液中提取的胆碱酯酶作为酶源,不仅来源广、价格低,而且获取方便。纪淑娟等通过有机磷农药可以抑制胆碱酯酶的活性。在无有机磷农药存在时,氯化乙酰胆碱在胆碱酯酶作用下可以产酸;当有有机磷农药存在时,胆碱酯酶的活性受到抑制,作为其分解产物的醋酸也相应减少。农产品施用有机磷农药后,样品对胆碱酯酶活性抑制程度的高低,可以反应有机磷农药残留量的多少,而且可以通过产酸量的多少进行估算。根据上述反应特性,根据指示剂颜色或反应液pH值的变化,就可以对有机磷农药残留的情况进行定性或半定量分析。酶片显色法克快速地对农药进行在线检测,但它也存在酶容易失活的问题。
2.气相色谱法
气相色谱法是一类分离分析方法,它根据分析物质在固定相和流动相之间的分配系数的不同达到分离目的,并将分析物质的浓度转换成易被测量的电信号(电压、电流等),然后送到记录仪记录下来的方法。
3.试纸法
试纸法也叫速测卡,可快速对有机磷进行检测,利用有机磷与显色剂发生显色反应,或者在酶抑制作用下,减弱某种显色反应来完成有机磷的检测。
二、几种检测方法的优缺点
1.酶抑制法的优缺点
尽管胆碱酶生物传感器在环境检测方面灵敏实用,但在在线分析应用上仍存在如下缺点:①许多化合物对酶都有抑制作用,这类传感器只能测出各类农药的总量,选择性低;②由于有机磷农药与酶的不可逆键合性强,被抑制的酶的活性难以再生,酶电极重复使用率低,成本高;③检测过程中,有机磷抑制剂需不断加到缓冲液中,检测过程仍然比较繁琐、费时;④胆碱酯酶本身就是不太稳定的酶,制备的生物传感器稳定性也不太好。将丝网印刷技术用于酶电析的制备,可以实现酶电极的批量生产,降低一次性酶电极的制造成本。然而要制得结构均一、活性一致的酶电极,还有许多理论和实际问题需要探讨。
2.气相色谱法的优缺点
气相色谱法的分析对象是气体和可挥发物质,其优点是分离效能高、选择性高、分析速度快。目前,气相色谱法已由过去以填充柱为主转到以毛细管为主。但是,对于沸点高和热稳定性差的农药,气相色谱法不能进行分离检测,需要进行衍生化法处理后再进行气相色谱法分析检测。
尽管色谱法灵敏而且准确,但需要对样品进行前处理,成本高,而且所需仪器昂贵并且笨重,需要专业人员维护,不适合于在线检测。
3.试纸法的优缺点
该方法不需要仪器,操作方便、快速,测试成本低,主要用于蔬菜和水果的现场残留检测。
三、结论
随着人们对蔬菜瓜果安全意识的逐步提高,以及对环保问题的日益关注,新的农药品种将不断涌向市场。人们对农药残留量检测限度的要求将会越来越低,研究出更加灵敏可靠,更快速地检测技术,利于在测定方法的多样化,仪器自动化程度和测量灵敏度的提高,响应时间的缩短以及现场检测能力的提高等方面取得更大地进步。
参考文献
[1] 刘长武,翟广书. 蔬菜水果中27种有机磷农药残留快速扫描检测方法研究[J],农业环境科学学报:2003,22
[2] 韩承辉,王乃岩,王正萍. 用植物酯酶片快速测定蔬菜上有机磷农药[J].环境保护:1998,12
[3] 纪淑娟,赵丽丽,冯辉. 蔬菜有机磷农药残留快速检测方法的应用[J].中国蔬菜:2001(2)
[4]吴卫平,彭少杰,李洁,等.蔬菜中有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留快速检测方法的研究及验证[J].食品工业:2006,27
[5] 杨俊,赵人,陈景衡,等. 生化分析仪快速测定蔬菜、水果中的农药残留[J].中国卫生检验杂志:2005,15