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摘要:着重讨论了有机磷和氨基甲酸酯类农药在蔬菜中的残留问题以及蔬菜中农药残留快速检测技术的方法原理,分析了不同检测环节在检测过程中易出现的问题,并针对这些问题提出相应的解决措施,以避免失误,减少误差,提高检测结果的准确性和可信度。
关键词:蔬菜;农药残留;快速检测原理;影响因素;解决措施
【分类号】:S481.8
近年来,有机磷和氨基甲酸酯类农药在蔬菜中的残留问题和引发中毒的情况较突出[1]。为保证人们吃上安全放心的蔬菜,保障人民身体健康,蔬菜农药残留快速检测越来越普遍地被各地的农产品检测机构所采用。蔬菜农药残留快速检测技术是一种生化方法,是根据乙酰胆碱酯酶被抑制程度(抑制率)来检测蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留。该技术适用于蔬菜产地、批发市场以及农药残留检测部门开展快速检测工作,可对有农药残留的蔬菜进行粗筛,将一部分含药量较高的蔬菜控制在市场之外,避免农药中毒事故的发生,让人们吃上相对放心的蔬菜。
1 农药残毒快速检测原理
有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制昆虫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,根据这一昆虫毒理学原理,进行农药残留检测。检测过程为蔬菜样本提取液加入反应试剂乙酰胆碱酯酶后,用分光光度计测定吸光值随时间的变化,计算出抑制率,判断蔬菜中有机磷或氨基甲酸酯类农药的残毒情况。操作流程见图1。在分光光度计410nm 处有最大吸收峰。根据3min 前后吸光值之差可测得酶活性被抑制程度(用抑制率表示)。抑制率≥70%时,蔬菜中含有某种有机磷或氨基甲酸酯类农药残毒,抑制率<70%时,算合格。
图1 农药残毒检测流程
2 蔬菜农药残留快速检测中的影响因素及解决措施
蔬菜农药残留快速检测技术对生化反应条件要求严格,在操作过程中常会出现一些问题,应采取相应的措施加以避免。
2.1 同批次蔬菜检测结果重现性不同
由于该方法为快速检测,是粗测,所以每次检测过程中使用的移液器的取样量有差异,加上操作方法和仪器系统误差等原因,会造成结果重现性不同。
解决措施:①要保证抽样工具和容器洁净、干燥、无异味,不会对样品造成污染,同时及时封存,保护样品的待检性状。②取样检测时,样品量要保证,一般叶菜类取2g,非叶菜类取4g。③对同批次蔬菜抽样要有公正性和代表性,取样部位要均匀合理,多点混取,尽量取可食用部分。④定量加液器的加液量要均匀一致。⑤振荡后要充分静置,避免细小菜沫被吸到比色皿中,影响吸光值。⑥定期对仪器进行自检,严格按照操作规程操作。这样方可减小误差,有效避免结果重现性不同。
2.2 抑制率偏小
该方法是通过酶被抑制的程度(即抑制率)来反映农药残留是否超标。抑制率的正常范围是-10%~+110%, 对照组/样本的吸光值在3 min 后与3 min 前的差值(ΔAc/ΔAs)范围是0.3~0.8。当抑制率值偏小,即小于-10%时,会出现以下情况:1) 酶在参加反应之前就已经部分失活, 导致ΔAc<0.3。
解决措施:酶是生物催化剂,较其他催化剂更加脆弱,更易失去活性,因此酶作用一般要求比较温和的条件,如常温、常压、接近中性的酸碱度。在培养箱中酶的最适温度是37.5~38.5 ℃, 提取液的pH 值控制在8.0。粉状的酶应储存在冷冻室内(约-18 ℃),使用时用提取剂溶解;溶解后的酶液分成2~4 小瓶,暂时不用的储存在冷冻室内,用时解冻;用后的酶液储存在冷藏室(0~5 ℃)内,在1 周内用完。酶液反复解冻最多不能超过2 次,在试验过程中,酶液可暂时置于室内的冰盒上。
2) 底物与酶未反应完全。
解决措施:取底物时,用移液器直接加到比色杯内,尽量不要溅到壁上,加完底物后立即进行比色。
2.3 抑制率偏大
当抑制率出现不正常的偏大时,主要原因是在上机比色前酶就已经与底物发生反应,致使ΔAs 较小。
解决措施: 从样本培养结束到上机比色速度要快,尽量在1min 内完成。培养时间也要准确把握,不能超过15min。
3 农药残留快速检测的注意事项
为了减少失误,提高检测结果的可信度,在检测时需注意以下几点:
(1)检测室室内的温度影响。检测室温度在20~30 ℃之间时,使用改进后的酶,可以直接在室温下培养,22 ℃左右培养20 min,25 ℃以上培养15 min;如果室温低于20 ℃,必须放进37~38 ℃培养箱中培养[2]。
(2)乙酰胆碱酯酶的活性的影响。检测药品在贮藏过程中要保证药品的贮藏温度,尤其是酶试剂及底物要在0~5 ℃温度条件下保存,以确保乙酰胆碱酯酶的活性[3]。
(3)分光光度计调试的影响。分光光度计要经常进行较准调试,如进行调百位、调零等,以确保仪器的测试准确度。
(4)待测样品放入分光光度计速度的影响。待测样品加入底物后,应马上摇匀,放入测定仪,否则影响数据准确性。经实践,在菠菜样品测试中,立刻放入的抑制率为21.4%,1min 后放入的为51.7%,可见,加试剂后放入测试仪的速度快慢可影响其准确性。
(5)比色杯的透光度影响。保持比色杯的清洁,使比色杯有好的透光度是减少检测误差的必要条件。经常使用紫外分光光度计对比色杯进行检查校准,对超出范围的比色杯定期用乙醇清洗。
(6)药品配制过程中的影响。磷酸盐缓冲液的配置一定要用蒸馏水、纯净水或去离子水,不可使用矿物质水,否则在测量过程中干扰较大,影响准确性。
(7)蔬菜自身的影响。葱蒜类、香菜、韭菜、番茄、胡萝卜、茭白、蘑菇、花椒等农产品的汁液中含有对酶有影响的植物次生物质,容易产生假阳性。因此,处理这类样品时,可采取整株蔬菜(或大块蔬菜)浸出提取液的方法(不要搞烂样品)。对叶绿素含量较高的蔬菜,也可采取类似方法。
(8)在样品前处理过程中的影响。蔬菜样品的前处理时,摇床时间为2~3 min,摇床转速在200 左右为宜,若转速过多和时间过长,易将样品搞烂,使提取液中的蔬菜色素过多,影响分光光度计的测量。
参考文献
[1] 徐陆妹,楼冰冰.蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药的检测方法研究[J].中国卫生检验杂志,2007,17(5):852-853.
[2] 樊建英.蔬菜农药残留监控的难点与对策[J].河北农业科学,2008(2):118-119,122.
[3] 赵妍,赵洪江.谈沈阳市蔬菜农药残留检测现状[J].现代农业科技,2009(24):330.
关键词:蔬菜;农药残留;快速检测原理;影响因素;解决措施
【分类号】:S481.8
近年来,有机磷和氨基甲酸酯类农药在蔬菜中的残留问题和引发中毒的情况较突出[1]。为保证人们吃上安全放心的蔬菜,保障人民身体健康,蔬菜农药残留快速检测越来越普遍地被各地的农产品检测机构所采用。蔬菜农药残留快速检测技术是一种生化方法,是根据乙酰胆碱酯酶被抑制程度(抑制率)来检测蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留。该技术适用于蔬菜产地、批发市场以及农药残留检测部门开展快速检测工作,可对有农药残留的蔬菜进行粗筛,将一部分含药量较高的蔬菜控制在市场之外,避免农药中毒事故的发生,让人们吃上相对放心的蔬菜。
1 农药残毒快速检测原理
有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制昆虫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,根据这一昆虫毒理学原理,进行农药残留检测。检测过程为蔬菜样本提取液加入反应试剂乙酰胆碱酯酶后,用分光光度计测定吸光值随时间的变化,计算出抑制率,判断蔬菜中有机磷或氨基甲酸酯类农药的残毒情况。操作流程见图1。在分光光度计410nm 处有最大吸收峰。根据3min 前后吸光值之差可测得酶活性被抑制程度(用抑制率表示)。抑制率≥70%时,蔬菜中含有某种有机磷或氨基甲酸酯类农药残毒,抑制率<70%时,算合格。
图1 农药残毒检测流程
2 蔬菜农药残留快速检测中的影响因素及解决措施
蔬菜农药残留快速检测技术对生化反应条件要求严格,在操作过程中常会出现一些问题,应采取相应的措施加以避免。
2.1 同批次蔬菜检测结果重现性不同
由于该方法为快速检测,是粗测,所以每次检测过程中使用的移液器的取样量有差异,加上操作方法和仪器系统误差等原因,会造成结果重现性不同。
解决措施:①要保证抽样工具和容器洁净、干燥、无异味,不会对样品造成污染,同时及时封存,保护样品的待检性状。②取样检测时,样品量要保证,一般叶菜类取2g,非叶菜类取4g。③对同批次蔬菜抽样要有公正性和代表性,取样部位要均匀合理,多点混取,尽量取可食用部分。④定量加液器的加液量要均匀一致。⑤振荡后要充分静置,避免细小菜沫被吸到比色皿中,影响吸光值。⑥定期对仪器进行自检,严格按照操作规程操作。这样方可减小误差,有效避免结果重现性不同。
2.2 抑制率偏小
该方法是通过酶被抑制的程度(即抑制率)来反映农药残留是否超标。抑制率的正常范围是-10%~+110%, 对照组/样本的吸光值在3 min 后与3 min 前的差值(ΔAc/ΔAs)范围是0.3~0.8。当抑制率值偏小,即小于-10%时,会出现以下情况:1) 酶在参加反应之前就已经部分失活, 导致ΔAc<0.3。
解决措施:酶是生物催化剂,较其他催化剂更加脆弱,更易失去活性,因此酶作用一般要求比较温和的条件,如常温、常压、接近中性的酸碱度。在培养箱中酶的最适温度是37.5~38.5 ℃, 提取液的pH 值控制在8.0。粉状的酶应储存在冷冻室内(约-18 ℃),使用时用提取剂溶解;溶解后的酶液分成2~4 小瓶,暂时不用的储存在冷冻室内,用时解冻;用后的酶液储存在冷藏室(0~5 ℃)内,在1 周内用完。酶液反复解冻最多不能超过2 次,在试验过程中,酶液可暂时置于室内的冰盒上。
2) 底物与酶未反应完全。
解决措施:取底物时,用移液器直接加到比色杯内,尽量不要溅到壁上,加完底物后立即进行比色。
2.3 抑制率偏大
当抑制率出现不正常的偏大时,主要原因是在上机比色前酶就已经与底物发生反应,致使ΔAs 较小。
解决措施: 从样本培养结束到上机比色速度要快,尽量在1min 内完成。培养时间也要准确把握,不能超过15min。
3 农药残留快速检测的注意事项
为了减少失误,提高检测结果的可信度,在检测时需注意以下几点:
(1)检测室室内的温度影响。检测室温度在20~30 ℃之间时,使用改进后的酶,可以直接在室温下培养,22 ℃左右培养20 min,25 ℃以上培养15 min;如果室温低于20 ℃,必须放进37~38 ℃培养箱中培养[2]。
(2)乙酰胆碱酯酶的活性的影响。检测药品在贮藏过程中要保证药品的贮藏温度,尤其是酶试剂及底物要在0~5 ℃温度条件下保存,以确保乙酰胆碱酯酶的活性[3]。
(3)分光光度计调试的影响。分光光度计要经常进行较准调试,如进行调百位、调零等,以确保仪器的测试准确度。
(4)待测样品放入分光光度计速度的影响。待测样品加入底物后,应马上摇匀,放入测定仪,否则影响数据准确性。经实践,在菠菜样品测试中,立刻放入的抑制率为21.4%,1min 后放入的为51.7%,可见,加试剂后放入测试仪的速度快慢可影响其准确性。
(5)比色杯的透光度影响。保持比色杯的清洁,使比色杯有好的透光度是减少检测误差的必要条件。经常使用紫外分光光度计对比色杯进行检查校准,对超出范围的比色杯定期用乙醇清洗。
(6)药品配制过程中的影响。磷酸盐缓冲液的配置一定要用蒸馏水、纯净水或去离子水,不可使用矿物质水,否则在测量过程中干扰较大,影响准确性。
(7)蔬菜自身的影响。葱蒜类、香菜、韭菜、番茄、胡萝卜、茭白、蘑菇、花椒等农产品的汁液中含有对酶有影响的植物次生物质,容易产生假阳性。因此,处理这类样品时,可采取整株蔬菜(或大块蔬菜)浸出提取液的方法(不要搞烂样品)。对叶绿素含量较高的蔬菜,也可采取类似方法。
(8)在样品前处理过程中的影响。蔬菜样品的前处理时,摇床时间为2~3 min,摇床转速在200 左右为宜,若转速过多和时间过长,易将样品搞烂,使提取液中的蔬菜色素过多,影响分光光度计的测量。
参考文献
[1] 徐陆妹,楼冰冰.蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药的检测方法研究[J].中国卫生检验杂志,2007,17(5):852-853.
[2] 樊建英.蔬菜农药残留监控的难点与对策[J].河北农业科学,2008(2):118-119,122.
[3] 赵妍,赵洪江.谈沈阳市蔬菜农药残留检测现状[J].现代农业科技,2009(24):330.