淺析超微弱發(fā)光分析技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用效應(yīng)

李友明

摘 要：超微弱發(fā)光分析技術(shù)因?yàn)榫哂懈哽`敏度、操作便捷的優(yōu)點(diǎn)，成為一項(xiàng)新興的、備受矚目的技術(shù)。本文主要針對(duì)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的超微弱發(fā)光分析技術(shù)在農(nóng)液中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行淺析，并探索生物微弱發(fā)光的機(jī)制，以尋找更加優(yōu)秀的試劑以及新的發(fā)光體系。

關(guān)鍵詞：超微弱發(fā)光分析技術(shù)；農(nóng)業(yè)；應(yīng)用

微弱發(fā)光是指光信號(hào)的功率小于10-10W，其中超微弱放光是指其功率小于10-15W，發(fā)光是由物質(zhì)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，吸收其反應(yīng)體系釋放出的能量，由基態(tài)變化為激發(fā)態(tài)產(chǎn)生光輻射現(xiàn)象的過程。現(xiàn)階段，通過化學(xué)發(fā)光與流動(dòng)注射技術(shù)相結(jié)合的方法使得化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)能夠得到廣泛應(yīng)用，例如在食品、生物領(lǐng)域。

1 超微弱發(fā)光分析技術(shù)應(yīng)用原理

生物超微弱發(fā)光是生命體在進(jìn)行生命活動(dòng)中的一種表現(xiàn)形式，影響因素繁多復(fù)雜，科學(xué)家曾提出這樣一個(gè)觀點(diǎn)，生物超微弱發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度以及發(fā)光程度會(huì)根據(jù)生物體的生理狀態(tài)產(chǎn)生變化[1]，還有研究指出，超微弱發(fā)光和生物體的很多主要生命過程有著分不開的關(guān)系，例如細(xì)胞分裂，氧化代謝，光合作用等。近幾年，生物超微弱發(fā)光作為一個(gè)能夠反映有機(jī)生理生化反應(yīng)狀態(tài)的靈敏性指標(biāo)，能夠在不破壞原有生命體在進(jìn)行生命活動(dòng)的情況下，向研究者提供能夠反映生物化學(xué)或物理作用的信息，這一點(diǎn)對(duì)于研究各種機(jī)理及應(yīng)用有著非常重要的意義。超微弱發(fā)光作為一種能夠操作簡(jiǎn)單、時(shí)間短且不會(huì)傷害到被實(shí)驗(yàn)對(duì)象研究方法，在臨床醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品領(lǐng)域都起著巨大的引領(lǐng)作用。

2 超微弱發(fā)光分析技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用效應(yīng)

2.1 檢測(cè)農(nóng)作物種子的活力

利用傳統(tǒng)的方法對(duì)農(nóng)作物的種子進(jìn)行活力檢測(cè)，耗時(shí)較長(zhǎng)且不便實(shí)行，而且對(duì)種子的需求較大，加之通過化學(xué)方法會(huì)破壞其的整體的完整性，試驗(yàn)過的種子也不能再繼續(xù)使用了。陳有君曾用馬鈴薯的種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出馬鈴薯實(shí)生種子在不同生長(zhǎng)階段的發(fā)光強(qiáng)度不同。國(guó)內(nèi)相關(guān)結(jié)果表明，超氧化物歧化酶的活性與生物超微弱發(fā)光的變化成正相關(guān)的變化規(guī)律，程海鵬等人曾對(duì)豌豆種子的超微弱發(fā)光現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)種子的發(fā)光程度越高，其生命力越旺盛。利用超微弱發(fā)光分析技術(shù)來檢測(cè)種子的生命活力，既能夠節(jié)省種子的使用量，又能夠保持其完整性，特別適合已經(jīng)瀕臨滅絕的種子鑒定。

2.2 防治農(nóng)產(chǎn)品病害方面

在防治害蟲的領(lǐng)域超微弱發(fā)光分析技術(shù)仍屬于是初步研究階段，曾有研究指出，植物在一些瀕臨極限的條件下，會(huì)出現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度增加的情況，之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況是因?yàn)橹参矬w內(nèi)的一種自由基所致，這種自由基是活性氧自由基，在植物自體出現(xiàn)一系列病變或是生存環(huán)境不足以繼續(xù)維持生命時(shí)所發(fā)生的一種病變反應(yīng)。通常是由于植物的生存已經(jīng)受到威脅時(shí)，其體內(nèi)的免疫細(xì)胞進(jìn)行反應(yīng)所釋放出的發(fā)光反應(yīng)。運(yùn)用這個(gè)原理，可以通過對(duì)人們所需的高產(chǎn)量農(nóng)作物，例如小麥，水稻等進(jìn)行超微弱發(fā)光檢測(cè)，通過其發(fā)光程度的強(qiáng)弱來判斷其健康狀態(tài)。超微弱發(fā)光分析技術(shù)的具有十分明顯的高效率性以及高靈敏性的優(yōu)勢(shì)，如果正確的加以引導(dǎo)利用，相信在日后定能為農(nóng)產(chǎn)品的病害質(zhì)量檢測(cè)帶來新的曙光。

2.3 農(nóng)產(chǎn)品加工后的應(yīng)用研究

近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品在加工過程中的超微弱發(fā)光分析研究逐漸增多。國(guó)內(nèi)主要對(duì)大豆、麥子、大蒜、玉米等進(jìn)行超微弱發(fā)光分析研究影響研究。其研究指出，電場(chǎng)能夠加促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的能量轉(zhuǎn)化的速度以及提高其生物代謝水平。玉米的超微弱發(fā)光強(qiáng)度會(huì)根據(jù)其周圍的溫度和處理的時(shí)間以及周圍環(huán)境干濕度而發(fā)生變化。相信在不久的將來，這項(xiàng)技術(shù)將成為檢驗(yàn)農(nóng)產(chǎn)品的后期處理情況的最普遍、最快速的方法。

2.4 農(nóng)產(chǎn)品存儲(chǔ)過程中的應(yīng)用研究

眾所周知，農(nóng)產(chǎn)品在成熟并進(jìn)行采摘后需要進(jìn)行儲(chǔ)藏，但是儲(chǔ)藏的狀態(tài)直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，所以根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的超微弱發(fā)光的特性，對(duì)正在儲(chǔ)藏期的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)[2]。通過對(duì)一些水果和蔬菜的果實(shí)在進(jìn)行儲(chǔ)藏時(shí)所出現(xiàn)的超微弱發(fā)光的變化情況進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，在果實(shí)成熟后或是正在成熟的過程中，其體內(nèi)的生物代謝的變化能用超微弱發(fā)光展現(xiàn)。

2.5 在綠色蔬菜中的應(yīng)用

在對(duì)農(nóng)作物噴灑農(nóng)藥以后發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物的發(fā)光強(qiáng)度比農(nóng)作物之前的發(fā)光強(qiáng)度要強(qiáng)很多。實(shí)驗(yàn)指出，只要5×10-8mol/L的農(nóng)藥就足夠使農(nóng)作物的超微弱發(fā)光反應(yīng)發(fā)生非常明顯的波動(dòng)。通過這一原理可以用于檢測(cè)農(nóng)作物的農(nóng)藥污染程度以及農(nóng)藥對(duì)環(huán)境或者是農(nóng)作物的危害作用。對(duì)農(nóng)作物的超微弱發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，能夠直接顯示出農(nóng)作物是否曾經(jīng)被噴灑過農(nóng)藥或是噴灑農(nóng)藥的程度，進(jìn)而幫助相關(guān)機(jī)關(guān)對(duì)綠色無公害食品的檢驗(yàn)和鑒定提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)上的支持。甚至還可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果的不同表現(xiàn)，判斷出處于被污染環(huán)境下的農(nóng)作物其收到的污染物種類以及受污染的輕重情況，幫助有關(guān)部門進(jìn)行管理和排查。

2.6 在食品上的應(yīng)用

現(xiàn)階段超微弱發(fā)光分析技術(shù)，正被逐漸用于進(jìn)行細(xì)菌的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，通過借助超微弱發(fā)光分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速的檢測(cè)到含肉類的食品中的細(xì)菌覆蓋數(shù)量情況，一旦這項(xiàng)技術(shù)在這一領(lǐng)域能夠得到利用和發(fā)展，將為人們的生活提供很大的便利，制品的質(zhì)量與安全問題也能得到進(jìn)一步的改善。

3 結(jié)束語

超微弱發(fā)光分析技術(shù)在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用程中仍是起步階段，其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)的很多優(yōu)點(diǎn)仍然沒有被人們所發(fā)現(xiàn)，利用這項(xiàng)技術(shù)技術(shù)可以使得對(duì)農(nóng)作物或是食品的加工檢驗(yàn)結(jié)果更加的精準(zhǔn)，相信在不久的將來，超微弱發(fā)光分析技術(shù)將在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中成為主導(dǎo)力量，幫助農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)鑒定、產(chǎn)后加工以及儲(chǔ)藏等領(lǐng)域不斷前行，提高經(jīng)濟(jì)效益。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 楊景發(fā)，李嘉珣，趙琳敬，申朝暉，張曉雄. 基于植物葉片超微弱發(fā)光的光磁脅迫裝置設(shè)計(jì)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015.

[2] 王偉華，龐靖祥，黃金昭，韓金祥. 生物光子的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 生物醫(yī)學(xué)工程研究，2015.