快速检测技术在蔬菜农药残留检测中的应用

邓义才

（广东省农业科学院农产品公共监测中心 广州 510640）

    蔬菜作为人们日常生活中不可或缺的食品，由农药残留引起的食品安全问题受到消费者的高度关注。乡镇的蔬菜种植，多数是公司加农户的种植方式，农民较分散，素质参差不齐，施肥用药难以监管，而且很多蔬菜，特别是叶菜类，为了保持新鲜时间极短，即采即卖，在流通领域停留时间极短，未经过农药残的检测就进行了销售，容易导致农残超标和食品安全事故。蔬菜的农药残留超标问题是农产和食品安全部门监管的重点。

1  蔬菜农药残留检测技术应用现状

目前国内外蔬菜农药残留的检测方法主要有 2 个发展方向：一是因传统实验室的农残定量检测技术，如气相色谱法、液相色谱法、气质联用法、液质联用法等，需要大型仪器，前处理步骤繁琐，且无法现场检测，检测过程通常需要经过有机试剂提取、净化、富集或衍生等一系列前处理，最后借助大型仪器进行检测分析；存在时效性差、耗时长、费用高，对检测人员要求也较高等限制因素，延长了检测周期，难以满足蔬菜分布广、时效性强、检测需求量大的要求。二是更适用于现场快速筛查的检测方法，如酶抑制法、酶联免疫法（ELISA）、生物传感器法、拉曼光谱法等，其中用生化检测技术进行的酶抑制法检测，该方法易操作、低成本，可现场快速筛查，已逐渐成为新鲜蔬菜监管的有效方法，是保障农产品质量安全的重要检测手段。

2  蔬菜农药残留快速检测方法

研究人员通过长时间对农药残留快速检测的研究，确定了利用生化检测技术的酶抑制法是目前最为成熟的农残快速检测技术。我国利用该技术，分别制定了两个快速检测标准：一个是农业行业标准《NY/448-2001 蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒快速检测方法》另一个是国家《GB/T5009.199—2003 蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》；这两个标准的方法要原理基本一致，主要是使用的酶不同，NY/448-2001方法用的是丁酰胆碱酯酶测定，GB/T5009.199-2003 方法用的是乙酰胆碱酯酶检测，我省的蔬菜农残速测主要用这个方法。

酶抑制法是依据有机磷类及氨基甲酸脂这两类农药可以对胆碱酯酶的活性产生特异性的抑制作用这一原理，将胆碱酶与待测样品进行反应，根据胆碱酶受到抑制的程度判断样品中农药的含量多少，其抑制率与农药浓度呈正相关。研究人员根据这一原理研制出了快速检测卡、快速测定仪等多种快速检测设备，检测时间通常在 30min 之内，整个过程操作简便、快速、灵敏、经济。

2.1 酶抑制分光光度法

酶抑制分光光度法原理是将乙酰（或丁酰）胆碱酯酶与蔬菜提取液混合，以硫代乙酰胆碱（AsCh）或碘化硫代丁酰胆碱（BTCI）为底物，二硫代二硝基本甲酸 (DTNB) 为显色剂，在乙酰（或丁酰）胆碱酯酶（AchE）的作用下，硫代乙酰胆碱（底物）水解成硫代胆碱和乙酸，使反应液呈黄色，在分光光度计 410nm 左右处有最大吸收峰，用分光光度计可测得酶活性被抑制程度用抑制率表示），其抑制率与农药的浓度呈正比。通过抑制率可以判断样品中含有机磷或氨基甲酸酯类农药的的存在，常见农药的检出限为 0.05 ～ 5.0mg/kg。该方法前处理简单，样品无需净化，时间短可对大批量样品检测，是一种相对成熟的对部分农药进行残留速测的技术，适合农药残留的半定量快速测定。

2.2 速测卡法

速测卡法是利用农药对乙酰胆碱脂酶抑制原理设计的一种根据颜色变化的直观检测方法。用对农药高度敏感的胆碱酯酶、显色剂和底物都固定在一张小卡片上，红色的靛酚乙酸酯（显色剂）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，由此可判断出样品中是否含有有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。该方法可以快速检测蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯这两大类用量较大、毒性较高的杀虫剂的残留情况，常见农药的检出限为 0.3 ～ 3.5mg/kg，大都高于相应农药的最大残留限量，主要作为定性的快速初筛检测法，该方法操作非常简便、快速、对操作人员要求低，特别适合现场检测，整个过程温度恒定时，可对大批量样品进行定性筛查。

3  蔬菜农药残留快速检测的酶抑制分光光度法常见问题及其对策

3.1“假阳性”或“假阴性”现象

3.1.1“假阳性”现象

在葱、蒜、萝卜、芹菜、韭菜、茭白、蘑菇等蔬菜的汁液中含有对酶有影响的次生物质，可以降低酶的活性，从而导致样品抑制率超标，出现“假阳性”现象，一定程度上影响酶抑制率检测法的准确性，导致一般快速检测法不能正确进行区分；另外，对于本身色素含量很高的蔬菜，如紫茄、番茄会形成色素的干扰，可影响吸光值，从而出现假阳性。如果快速检测中遇到这类样品，韭菜、葱、蒜类蔬菜等应尽量采用整株表面浸取法或切成长段，减少辛辣物质渗入提取液中，以降低假阳性的产生；对于本身有很高色素含量的蔬菜如紫茄等可以通过在样品制备时减少表皮成分增加肉质成分的方法来降低色素的干扰，尽量避免假阳性的产生 ; 番茄则可以采取在样品制备时增加表皮成分减少肉质成分来降低色素的干扰。如果出现超标样品，建议立即用气相色谱法和质谱方法进行确认。

另外，由于酶活性降低或失活，底物不与之反应，从而不能被水解，无法与显色剂结合显色，也会出现“假阳性”。

3.1.2“假阴性”现象

“假阴性”即是因为某些农药对酶抑制作用很小或无作用而产生的表现出无农药残留的假象。比如目前速测试剂对于毒死蜱普遍不灵敏，毒死蜱检测假阴性率偏高。另外，在反应过程中化学、物理干扰也可能导致假阴性的发生。

3.2 抑制率偏小或偏大

3.2.1 抑制率偏小：当抑制率值偏小（<-10%）时，其主要原因酶部分失活或反应不完全。一是酶是生物催化剂，易失去活性，当用提取剂解冻后未用完的酶液需储存于 0 ～ 5℃冷藏室中，并在一周内用完，保证试剂的有效性；反应过程中，酶液的最适培养温度应为37～38℃左右，最适pH值为7.5～8.0；二是酶的抑制时间在一定程度上影响酶的抑制率，检测时应要控制好酶的反应时间充分，避免底物与酶的未反应完全，并使空白与样品的反应时间一致。

3.2.2 抑制率偏大：当抑制率出现不正常的偏大时，其主要原因是在上机比色前酶就已与底物发生了反应。应注意准确把握培养时间，不能过长，显色剂和底物加入提取液后的时间要严格控制，加入底物后应立即摇匀检测，尽量缩短操作时间。

3.3 检测过程中注意事项

酶抑制法检测结果与取样代表性、酶活性、反应控制条件、操作规范性等密切相关，为了提高农药残留快速检测结果的准确度和可信度，在检测操作过程中需注意以下几点：

3.3.1 确保检测用的器皿、用具的洁净，检测用水需要用蒸馏水或纯净水，贮藏过程中要保证酶试剂（酶液）、显色剂以及底物等均应该在 0 ～ 5℃温度条件下保存，并在室温条件下才能使用。但酶液反复解冻一般不能超过 2 次。

3.3.2 取样部位要有代表性，重复测定的样品取样要一致、均匀。

3.3.3 在制备待测液时，加入提取液后需振荡 1 ～ 2min，震荡不能太剧烈，析出上清液后再静置 3 ～ 5min，严格控制静置时间，以保证残留物浸提完全。过短或者过长的静置时间均可对检测结果造成严重的影响。

3.3.4 严格控制反应温度和时间。酶发生显色反的温度一般在37℃～ 28℃之间，若检测温度明显低于 37℃，可导致酶显色反应时间变慢，作用时间延长。样品放置时间和空白是对照溶液放置时间应保持一致。

3.3.5 控制样品提取条件。乙酰胆碱酯酶活性受样品提取液 PH 值影响，其中 PH 为 7.5-8.0 为最佳测试环境，有利于蔬菜中残留农药的提取。

3.3.6 检测人员应注意操作细节，使酶和底物的加入要准确，加入底物后应立即摇匀检测，尽量缩短操作时间，否则易导致重复性差、结果异常。

4  蔬菜农药残留快速检测技术推广应用前景和建议

4.1 推广应用前景蔬菜等农产品生产分散，来源广 ，种植规模小，产业化程度低，农业粗放分散经营状况尚未取得转变，种植者法律意识薄弱，农产品市场流通时间短，造成从生产到消费环节各类农产品安全问题频发，仅依靠上级部门大型仪器分析检测系统难以满足蔬菜和流通需要。采用酶抑制法快速检测蔬菜中对人体有害的有机磷和氨基甲酸酯类农药，将含药量较高的蔬菜控制在市场之外，防止农药急性中毒事故发生，为人们提供相对放心的蔬菜。该快速检测技术自应用以来经过多年的示范推广，能够针对蔬菜等农产品中存在的安全问题进行检测，适用于现代蔬菜生产和市场的需求，保障蔬菜食用的安全。尽管该技术受到特异性和灵敏度的制约，但仍可以作为发现农药残留问题的第一步，通过检测能及时检测出有问题的产品。随着社会科学技术的快速发展，该技术也在不断创新、完善，能够灵敏、高效、快速、准确的对蔬菜进行检测，因此蔬菜农药残留快速检测技术的前景是非常广阔的，同时这也将是我国农药残留检测技术发展的新趋势。

4.2 建议

4.2.1 乡镇基层应大力推广农药残留速测技术，快速检测有机磷和氨基甲酸酯类农药残留严重超标的蔬菜。目前酶抑制法检测技术对农产品的快速检测主要应用于县、区和乡镇的质检机构，在农产品生产源头把关和质量控制上发挥重要的作用，建议在蔬菜种植面积和生产量较大的农场、种植基地应重点推行农药残留快速检测技术。

4.2.2 乡镇农产品质量安全检测设备、技术力量薄弱，应建立快速检测人才队伍，加强人员技术培养，检测人员应经过专门的培训，提高检测人员操作规范性。农药残留快速检测使用的酶、底物、显色剂有一定的特异性，需要在检测过程中严格控制，要求检测人员要认真按照各项操作进行，以降低或避免人为因素对检测结果造成的影响。

4.2.3 针对酶抑制检测技术存在的不足，需要对快速检测技术进行提升，使该技术变得更成熟。提高酶制剂的可靠性及灵敏性、提高前处理方法的针对性、提高检测设备的先进性。

总之，保障农产品质量安全离不开快速、准确、方便的检测技术。在蔬菜等农产品质量安全检测中推广农药残留的快速检测方法显得非常重要。