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1、农药残留快速检测技术的研究进展农药残留快速检测技术的研究进展作者：09 食品 4 班 周启锋 指导老师：郭杰标博士摘要：摘要：随着生活水平的提高，人们对农产品尤其是水果、蔬菜的食用安全越来越重视，相 继开展了无公害、绿色农产品计划，其主要工作内容之一就是监测、治理农药残留超标问 题。目前用于农药残留快速检测的方法主要有酶联免疫法（ELISA）和酶抑制法（EM） 。 酶联免疫法（ELISA）对设备要求不高，操作便捷，适用于大容量样本分析，但其特异性 强，一种试剂盒只能检测一种残留物，不能检测残留总量，不便于在基层使用推广。而酶 抑制法（EM）因其检测仪器造价不高，试剂生产已成规模，稳定性好，操作
2、简便、速度快， 特别适宜现场检测和对大批量样品的筛查，已是目前普遍使用的快速检测方法。虽然酶抑 制法（EM）已在各地各级机构普遍使用，但由于采用不同的仪器、不同厂家生产的试剂， 以及操作不规范等原因，在检测过程中会出现各种问题，影响到结果的判定和一定区域内 检测结果的统一。下面就目前市场上常用酶抑制法（EM）快速检测农药残留的方法和在检 测过程的注意事项作进一步分析与阐述。 1 1 酶联免疫检测法酶联免疫检测法(E(E LlSA)LlSA)酶联免疫吸附测定技术(ELISA)足免疫技术与现代测试手段相结合的一种超微量的测定技术。其原理是通过在合适的载体上，酶标限定量的抗原与未知抗原竞争固相抗体结
3、合位点，形成抗体复合物。在一定底物参与下，复合物上的酶催化底物使其水解氧化或还原成另一种带色物质，由于酶的降解产物与显色成正比，因此可通过酶标仪来测定，从而确定是否存在未知抗原及其含量。ELISA 检测法的优点是特异性强、灵敏度高、快速简便、可准确定性、定量，对使用人员的专业技术要求不高，容易普及、推广。若开发成试剂盒，可广泛用于现场样品的测试，对比常规生物测定方法，更具准确可靠、方便快捷的优点。这种学科交叉技术应用于农药残留分析技术，将成为世界各国的学术研究和开发研究的新热点。贾明宏等根据甲基对硫磷的结构特征，从甲基对硫磷的甲氧基部位连接了两种间隔臂，合成了两种半抗原，并通过活性酯法和混合酸
4、酐法分别制备了与不同的载体蛋白偶联的人 T 抗原。采用其中两种结合物进行动物免疫，得到了针对两种抗原的高效价抗体。在此基础上，建立了两种甲基对硫磷的酶联免疫吸附测定方法。结果表明，两种抗体对甲基对硫磷表现了很高的特异性，除了对硫磷以外，对结构相似的几种有机磷农药均无交叉反应。土壤和河水巾的添加同收实验结果表明，采用 ELISA 方法得到的回收率及变异系数(cV 值)都与 GC方法基本吻合，且检测灵敏度比 GC 法还高，符合农药残留分析的要求。2 2 酶抑制法酶抑制法酶抑制检测法应用于检测蔬菜、水果或农产品巾的有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留。其原理足将乙酰胆碱酯酶与蔬菜、水果或农产品提取液混合，
5、以碘化乙酰硫代胆碱(ATCHI)为底物，_=_：硫双硝基苯 q酸(DTNB)为显色剂，经过一定时间的反应后比色。如果提取液巾不含农药或残留量极低，酶的活性就不被抑制，基质就会被水解，水解产物与加入的显色剂产生颜色反应。反之，加入的显色剂就不显颜色或颜色变化很小。根据酶的种类不同，酶抑制法主要分为胆碱酯酶抑制法与植物酶抑制法。21 胆碱酯酶抑制法根据胆碱酯酶抑制法的原理没计的测试方法主要有酶液比色法、农药残留速测卡法与酶传感器法等。211 酶液比色法酶液比色法是从对有机磷农药敏感的生物巾提取胆碱酯酶，测定蔬菜、水果或农产品样品提取液中的农药残留量，以 ATCHI 为底物，DTNB 为显色剂，经过
6、一定时间反应后，用农药残留速测仪在 410 rim 波长下比色，从而判断有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量是否超标，比色法具有可靠性和灵敏性高，适用于现场测定的优点。黄文凤、Eugenial61、邹明强等利用酶抑制法进行农药残留的检测，根据检测仪自动显示的抑制率来判断农药残留量。为降低检测成本，纪淑娟等从动物血清中提取丁酰胆碱酯酶，以氯化乙酰胆碱为底物进行水解反应，然后与复合指示剂反应，根据指示剂颜色的变化判断农药的污染程度，这种快速检测方法可以满足半定量检测的要求，适合我国的小规模、分散式的农产品生产与经销体系。212 农药残留速测卡法农药残留速测卡法是应用农药对乙酰胆碱脂酶抑制原理设计的一种根
7、据颜色变化的直观检测方法。将固定化后的胆碱酯酶和乙酰胆碱类似物 2,6 一二氯靛酚乙酸酯分别加载到滤纸片上，靛酚乙酸酯在胆碱酯酶催化下迅速发生水解反应，生成蓝色的靛酚和乙酸。样品中只要有微量有机磷或氨基甲酸酯类农药存在就能强烈地抑制蓝色产物的生成，因此，靠目测就可判断农药残留情况。该方法的优点是使用方便，检测速度快，检测范围广，灵敏度高，价格实惠，是广大市民、蔬菜交易市场、蔬菜生产基地、农业及技术监督等部门的好帮手。王多加等研制的农药残留速测卡，把底物、酶和显色剂都固定在一张小卡片上，与 PR2000A 型农药残留速测仪配合使用，使酶抑制反应在最佳状态下进行，不受人为和气候的影响，整个过程自动
8、恒温定时，适于大批量检测。其最低检测限及准确性都优于比色法。213 酶传感器法酶传感器是由一种生物敏感部件(如胆碱酯酶)与转换器紧密配合组成的分析装置。生物敏感部件与特定分析物之间反应会产生一些物理化学信号的变化，再通过转移器转化、放大后显示或记录下来。酶传感器具有灵敏度高和准确度高、选择性强、稳定性好、能在复杂的体系中进行快速在线连续监测等特点，广泛应用于基础研究、生物、临床医学和诊断、农业和畜牧兽医、化学分析、环境监控与保护等领域。Holger 等研制的乙酰胆碱酯酶生物传感器达到了欧盟对于食品农药残留检测限的要求。但对于含水量较少的样品的测定，因回收率较低而不适用。Silvana 等研制了
9、检测有机磷杀虫剂的基于乙酰胆碱酯酶的两种酶体系的生物传感器。一种是基于乙酰胆碱酯酶，底物为对氨基苯乙酸酯的单酶体系，另一种是基于乙酰胆碱酯酶与酪氨酸酶，底物为苯乙酸酯的双酶体系。双酶体系中，苯乙酸酯的水解产物苯酚可用第二种酶一酪氨酸酶进行检测，双酶体系与单酶体系相比，结果显示，双酶体系的电子传递的信号进一步放大，仪器所捕捉到的电流增强。由于电流值与电信号的强度成正比，因此大大提高了检测的灵敏度。目前，双酶体系是一种比较成熟的反应体系，被应用于多种物质的检测。2.2 植物酶抑制法植物酶抑制法的原理是利用植物酯酶水解 2,6 一二氯乙酰靛酚，水解产物靛酚为蓝色，最大吸收波长为 605 nm根据反应
10、溶液在水解前后颜色的变化，用目测或仪器来判定农药对酶的抑制程度，从而判断有机磷或氨基甲酸酯类农药的残留量。植物酶抑制法在测定过程中无需使用有机溶剂，预处理方法简单，测定速度快，成本低廉，因此有推广应用的价值。石健等应用植物酯酶抑制技术进行有机磷农药的测定，用小柱对样品进行预处理，去除了叶绿素的干扰，提高检测灵敏度。与国家标准的气相色谱法测定比较，当喷洒质量浓度为 50 mgL 时，气相色谱法测定的结果为 023 mgL，植物酶法为 01 3 mgL；当喷洒质量浓度为 10 mgL 时，气相色谱法为 0047 mgL，而植物酶法为 0029 mgL。对于水溶性的农药乳油，与标准气相色谱法相比，植
11、物酶法的检测结果略低些，但已能满足检测的要求。由于气相色谱法的萃取和检测操作复杂，需要使用大量的二氯甲烷等有机溶剂，而植物酶法在测定过程中无需使用有机溶剂，预处理方法简单，测定速度较快，成本低廉。3.3.展望展望农药残留是制约和限制我国果蔬出口的重大隐患，目前欧盟、美国等国家和地区对进口农产品农药残留检测指标不断增多，农药残留限量标准也逐渐降低，这些现实状况对我国食品中农药残留检测能力提出了挑战。加强农产品农药残留检测力度，推广快速、简便的检测方法已迫在眉睫。随着人们对食品安全意识的不断提高，果蔬中的农药残留检测必然会引起更广泛的研究。与此同时，随着人们在这一领域研究的深入开展，除一些现有方法
12、得到不断改进外，将有更多、更为准确的方法得到进一步研制和发展。研究出适合中国国情的多残留检测方法，加强技术培训，并以较低的成本普及到生产和销售领域中去，为提高农产品质量做出应有的贡献。参考文献：参考文献：1李艳霞, 张保东. 农药残留检测技术的研究J. 周口师范学院学报,2005, 22(5): 79-82.2刘秀.梵朱华.单克隆抗体在农业上应用M.安徽科技出版社,l995.3陆贻通, 周培, 李振红. 生物酶技术在农药残留快速检测中的应用进展J. 上海环境科学, 2001, 20(10): 467-473.4王彦华.农药残留速检技术研究进展J.北京农学院学报,2002,15(3):239.5石健,和有杰.四种农药在蔬菜上的残留研究及安全评价J.农业环境保护,1994,(5):226-2276张宁. 果蔬中有机磷农药残留快速检测方法研究J. 安徽农业科学,2005, 33(8): 1471-1472.
