果蔬中多農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

楊清華，李跑，*，丁勝華，杜國(guó)榮，3，蔣立文，劉霞

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410125；3.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心北京工作站，北京 101121）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因病蟲(chóng)害造成的水果和蔬菜的產(chǎn)量損失占全世界果蔬總產(chǎn)量的三分之一[1-4]。由于農(nóng)藥作用快、效果好、應(yīng)用方便、受地區(qū)性或季節(jié)性限制小等優(yōu)點(diǎn)逐漸被普遍應(yīng)用于果蔬的病蟲(chóng)害防治過(guò)程中，在保證了果蔬產(chǎn)量的同時(shí)，也導(dǎo)致農(nóng)民對(duì)農(nóng)藥依賴(lài)性就越來(lái)越強(qiáng)，亂用濫用農(nóng)藥的情況愈發(fā)厲害，農(nóng)藥殘留量日漸升高，嚴(yán)重影響了果蔬的食用安全[5]。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，人民的物質(zhì)生活水平不斷提高，為了確保食品安全，消費(fèi)者在選擇水果和蔬菜時(shí)往往會(huì)傾向于沒(méi)有施用農(nóng)藥的產(chǎn)品。

在果蔬種植過(guò)程中農(nóng)戶(hù)往往會(huì)使用多種農(nóng)藥以防治病蟲(chóng)害，這也導(dǎo)致果蔬中的農(nóng)藥殘留多樣且復(fù)雜，給檢測(cè)造成很大的困擾，同時(shí)給消費(fèi)者帶來(lái)巨大的食品安全隱患。本文就近年來(lái)果蔬中多農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)行了綜述，分析了常用的酶抑制劑法、光譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法以及色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)法，旨在為果蔬中為農(nóng)藥殘留的檢測(cè)提供參考。

1 果蔬中多農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀

我國(guó)水果蔬菜中農(nóng)藥殘留具有復(fù)雜性[5]。隨著農(nóng)藥的大量使用，病蟲(chóng)逐漸產(chǎn)生了耐藥性。為了保證果蔬農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，農(nóng)藥的施用量逐年增加，新型農(nóng)藥產(chǎn)品也在不斷研發(fā)，這導(dǎo)致果蔬中農(nóng)藥殘留基質(zhì)越來(lái)越復(fù)雜。GB 23200.8-2016 水果和蔬菜中農(nóng)藥殘留的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水果和蔬菜中農(nóng)藥及其相關(guān)化學(xué)殘留物的測(cè)定方法進(jìn)行了說(shuō)明[6]。此國(guó)標(biāo)中檢測(cè)的農(nóng)藥不僅包括殺蟲(chóng)劑和除草劑，還包括滅菌劑、殺鼠劑以及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。我國(guó)的水果蔬菜品種繁多[7]，農(nóng)藥殘留不僅存在于果蔬表面，果蔬內(nèi)部也同樣存在。為了獲得準(zhǔn)確的農(nóng)殘分析數(shù)據(jù)，研究時(shí)往往需要從樣品的生長(zhǎng)條件、試驗(yàn)中不同的預(yù)處理措施、提取物的純化條件以及配套檢測(cè)方法等多方面考慮[8]。此外，由于食品中的基質(zhì)日益復(fù)雜，且低含量農(nóng)藥殘留的信號(hào)易受到其它干擾組分的影響從而難以實(shí)現(xiàn)其準(zhǔn)確分析[9-10]。因此還需要開(kāi)發(fā)新型的檢測(cè)方法以實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬中的多農(nóng)藥殘留分析[11]。

我國(guó)水果蔬菜中農(nóng)藥殘留具有普遍性[12-13]。日常生活中常見(jiàn)的辣椒、西紅柿、葡萄等，在種植過(guò)程中都會(huì)使用農(nóng)藥以防治病蟲(chóng)害，雖然保證了果蔬農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與收益，但都存在一定的食品安全隱患。張聲燦等[14]調(diào)查福建省龍巖市7 個(gè)水果種植基地的結(jié)果顯示，農(nóng)殘檢出率為29.5%，農(nóng)殘超標(biāo)率達(dá)到16.4%，其中擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥的殘留數(shù)目最多。陳建業(yè)等[15]通過(guò)對(duì)浙江省溫州市甌海區(qū)2016—2018 年的200 份水果蔬菜中有機(jī)磷、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的分析得出，56.0%的樣品檢出了擬除蟲(chóng)菊酯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，農(nóng)殘超標(biāo)率為1.0%；閆君等[16]報(bào)道了蘭州市柑橘類(lèi)水果的農(nóng)藥檢出率達(dá)到64.77%，超標(biāo)率為1.36%，其中柑類(lèi)水果檢出率為46.51%，橘類(lèi)水果檢出率為68.33%，橘類(lèi)水果的農(nóng)藥殘留檢出率總體高于柑類(lèi)水果。

2 果蔬多農(nóng)藥殘留的分析方法

2.1 酶抑制法

由于有機(jī)磷和氨基甲酸酯兩類(lèi)農(nóng)藥能抑制生物體內(nèi)乙酰膽堿酯酶的活性，因此根據(jù)酶的抑制程度不同，可以計(jì)算樣品中農(nóng)藥殘留量[17-18]。王春光等[19]考察了擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥對(duì)酶抑制劑的影響，研究發(fā)現(xiàn)，不同的樣品對(duì)酶的抑制作用存在明顯差異。丁澤鋒[20]將酶抑制劑法用于蔬菜中農(nóng)藥殘留的分析，結(jié)果顯示，酶抑制率隨農(nóng)藥濃度的升高而逐漸升高。

酶抑制法操作簡(jiǎn)便且成本較低，可以有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷以及氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的檢測(cè)，然而酶抑制劑法不能確定待測(cè)樣品中的農(nóng)藥種類(lèi)及殘留量，且靈敏度較低，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)多農(nóng)藥殘留的準(zhǔn)確定性定量分析[21]。

2.2 光譜法

光譜法是根據(jù)農(nóng)藥殘留在特定的顯色劑或環(huán)境中顯現(xiàn)出特定顏色的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)殘留農(nóng)藥的分析[22]。王曉彬等[23]采用表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)對(duì)臍橙果肉樣品中三唑磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行了分析，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立了一種臍橙果肉中三唑磷農(nóng)藥的快速檢測(cè)模型。采用此方法獲得6 處三唑磷農(nóng)藥殘留的拉曼特征峰，可實(shí)現(xiàn)臍橙果肉中三唑磷農(nóng)藥的定性定量分析。李金婉等[24]采用光聲光譜法對(duì)韭菜中乙酰甲胺磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，乙酰甲胺磷的線性范圍為0～8.75 μg/mL，檢出限為0.013 μg/mL，為葉菜類(lèi)乙酰甲胺磷農(nóng)藥殘留提供了一種快速的分析方法。光譜法通常不需要復(fù)雜的準(zhǔn)備工作，檢測(cè)時(shí)間較短，但有一定的局限性，特定的顯示劑一次只能與特定農(nóng)藥相匹配，若需檢測(cè)多種不同的農(nóng)藥殘留，則必須多次重復(fù)此檢測(cè)過(guò)程，并且在該過(guò)程中人為干擾嚴(yán)重，靈敏度較差[25]。

2.3 氣相色譜法

近年來(lái)，氣相色譜法在果蔬中多農(nóng)藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[26]。李恒等[27]采用氣相色譜法測(cè)定了多種水果中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量，采用超聲波輔助提取法快速提取了水果中的農(nóng)藥殘留，并通過(guò)氣相色譜法-火焰光度檢測(cè)器測(cè)定了水果中6 種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。多年研究發(fā)現(xiàn)，氣相色譜法可用于多種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，適合于各類(lèi)水果中農(nóng)藥殘留的分析，但是對(duì)于復(fù)雜的樣品，實(shí)驗(yàn)前處理步驟較為繁瑣，且需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)樣品才能實(shí)現(xiàn)定性分析。此外，該方法對(duì)于非揮發(fā)性化合物、熱不穩(wěn)定性和高沸點(diǎn)農(nóng)藥殘留物檢測(cè)效果較差。

2.4 高效液相色譜法

高效液相色譜法可用于蔬菜和水果的非揮發(fā)性化合物、熱不穩(wěn)定性和高沸點(diǎn)農(nóng)藥殘留物的檢測(cè)[26-27]。田甜等[28]采用高效液相色譜法檢測(cè)了8 種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥在香梨、檸檬、橙子和蘋(píng)果等水果中的農(nóng)藥殘留量，如三羥基克百威、滅多威、速滅威、涕滅威、克百威、異丙威、仲丁威和甲萘威。試驗(yàn)對(duì)樣品的前處理步驟進(jìn)行了優(yōu)化，并分別比較了農(nóng)藥的流動(dòng)相和提取劑對(duì)結(jié)果的影響，建立了基于高效液相色譜-熒光法檢測(cè)常見(jiàn)水果中8 種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的方法。利用高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，往往需要將農(nóng)藥進(jìn)行衍生化處理，對(duì)不同樣品需選擇不同的流動(dòng)相，操作復(fù)雜，儀器日常維護(hù)的費(fèi)用較高，且利用高效液相色譜分離和檢測(cè)的分析時(shí)間相較于氣相色譜法偏長(zhǎng)。

2.5 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

近年來(lái)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法發(fā)展迅速，主要包括氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用兩大類(lèi)[29-30]。該聯(lián)用技術(shù)是將氣相色譜儀或液相色譜儀與質(zhì)譜儀串聯(lián)成一個(gè)整體，用于分析待測(cè)樣品中的各組分。色譜法與質(zhì)譜法的有機(jī)結(jié)合，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的快速定性與定量分析，從而大大簡(jiǎn)化了樣品的純化過(guò)程，縮短了分析時(shí)間。

2.5.1 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用

水果蔬菜中大多數(shù)農(nóng)藥殘留物質(zhì)是低沸點(diǎn)且易揮發(fā)的化學(xué)農(nóng)藥，例如有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥等。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、靈敏、重現(xiàn)性強(qiáng)、回收率高、基質(zhì)干擾少，可以實(shí)現(xiàn)多農(nóng)藥殘留的快速定性檢測(cè)[31-34]。陳立嬌等[35]建立了氣相色譜-質(zhì)譜儀測(cè)定水果中甲基異柳磷農(nóng)藥殘留的方法，空白樣品加標(biāo)回收率范圍為88.6%～12.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%，甲基異柳磷的檢出限為0.001 mg/kg。周瓊[36]用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定了蘋(píng)果和白菜中的農(nóng)藥殘留，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用該方法可同時(shí)檢測(cè)9 種常見(jiàn)的農(nóng)藥殘留，加標(biāo)回收率為61.2%～117.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%。

2.5.2 液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用

水果蔬菜中還有一部分農(nóng)藥殘留是高沸點(diǎn)、不易揮發(fā)、極性較強(qiáng)的成分，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)這些農(nóng)藥的分離與檢測(cè)，而液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題[37-40]。據(jù)此，液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)成為目前發(fā)展最為迅速、最具前景的分析檢測(cè)手段之一，其中QuEChERS 方法為常用的樣品前處理技術(shù)。吳巖等[41]以乙腈為提取劑，在蔬菜樣品中比較了固相萃取和QuEChERs 兩種方法的凈化結(jié)果，最終發(fā)現(xiàn)QuEChERs優(yōu)于固相萃取，能夠除去樣品中的絕大多數(shù)色素以及各種干擾基質(zhì)。樣品經(jīng)過(guò)液相色譜質(zhì)譜分析，測(cè)定了16 種農(nóng)藥的殘留，如苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯、吡蟲(chóng)啉、咪鮮胺、噻蟲(chóng)嗪等，平均回收率為75%～111%，檢出限為0.25.0 μg/kg。林濤等[42]建立了蔬菜中41 種常見(jiàn)的禁限用農(nóng)藥、隱性農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中的檢測(cè)方法。采用QuEChERs 結(jié)合液相色譜質(zhì)譜技術(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，41 種農(nóng)藥在不同基質(zhì)中的平均回收率為74.1%～120.4%，檢出限為0.003～1.00μg/kg，此方法為水果蔬菜安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了有效的保障。

3 小結(jié)

隨著人們食品安全意識(shí)的不斷提高，果蔬中農(nóng)藥多殘留的問(wèn)題越來(lái)越受到重視。目前世界各國(guó)的化學(xué)農(nóng)藥品種有1 400 多種，最常用的有100 多種殺蟲(chóng)劑、50 多種除草劑、50 多種殺菌劑、20 多種殺線蟲(chóng)劑和30 多種其他化合物。從國(guó)際發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，多農(nóng)藥殘留檢測(cè)是未來(lái)的一個(gè)趨勢(shì)，并向著前處理簡(jiǎn)單、低成本、高靈敏度、高選擇性、高效率的方向發(fā)展。檢測(cè)儀器從以氣相色譜檢測(cè)為主轉(zhuǎn)向以色譜質(zhì)譜聯(lián)用特別是液相色譜-多級(jí)質(zhì)譜為主，隨著先進(jìn)儀器的逐步引進(jìn)，我國(guó)現(xiàn)有的儀器設(shè)備水平相較于國(guó)外差異減小，差距主要存在于樣品的采集、提取、純化等前處理上。因此，基于現(xiàn)有的儀器條件如何有效改善農(nóng)藥殘留檢測(cè)前處理是提高檢測(cè)水平的關(guān)鍵所在，也將是多農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)未來(lái)研究的重點(diǎn)。