蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測方法研究進展

司志威 鄭思珩 王偉

在種植蔬菜時，為了增大產(chǎn)量往往會使用農(nóng)藥，但卻會危及到人類生命健康和生態(tài)環(huán)境。據(jù)不完全統(tǒng)計資料顯示，國內(nèi)因蔬菜中農(nóng)藥殘留而誘發(fā)的食物中毒事件時有發(fā)生，其中，農(nóng)藥殘留量具有30%的超標率，甚至高濃度殘留情況還達到了允許殘留量的多倍乃至幾十倍。相關(guān)實驗顯示，開水燙、清水沖或洗潔精清洗，均很難徹底清除蔬菜中殘留的超標農(nóng)藥。因此，必須采用有效的方法，嚴格檢測蔬菜中存在的殘留農(nóng)藥，以保障蔬菜的食用安全。

一、色譜技術(shù)

1.氣態(tài)色譜技術(shù)。氣態(tài)色譜技術(shù)按照樣品內(nèi)氣態(tài)化學物質(zhì)的分配指數(shù)，經(jīng)由氣態(tài)載體把這些被汽化的樣品帶入檢測色譜柱子里面運動，再通過運動重復(fù)分配樣品中的氣態(tài)、原狀物，當最終離開適宜長度的柱子后，就能分離各物質(zhì)，并且輸送到另一個檢測器容器，而離子流動形成信號，并在一定技術(shù)下擴大信號，這樣便可以很便捷地在記錄器上得到各物質(zhì)的色譜值。氣態(tài)色譜技術(shù)能夠同步檢測并分離農(nóng)藥，節(jié)省農(nóng)藥檢測所需的人物力及時間。現(xiàn)階段，氣態(tài)色譜法一般會通過填充毛細管、氣態(tài)色譜聯(lián)用質(zhì)譜的方法（GC-MS）展開檢測。學者Alfonso DiMuccio等通過氣相色譜法統(tǒng)一檢測蔬菜中含有的擬除蟲菊酯具體殘留量，發(fā)現(xiàn)該方法簡單省時，能夠同步分析檢測幾個標樣。學者Lehotaytt通過超臨界萃取統(tǒng)一提取，并基于氣相色譜-離子阱質(zhì)譜法（GC-ITMS）深入分析了存在于水果和蔬菜內(nèi)的有機磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯類農(nóng)藥、擬除蟲菊酯等，共檢測分析出46個品種，效果十分理想。

2.液態(tài)色譜技術(shù)。液態(tài)色譜技術(shù)通常借助于檢測器、高壓泵、電腦等來檢測蔬菜中的殘留農(nóng)藥，需要液化樣品并形成液態(tài)環(huán)境，一般用來檢測、分離很難汽化或缺少高溫穩(wěn)定性的農(nóng)藥。

二、萃取法

1.固態(tài)萃取法。從混合物內(nèi)，利用分離法分開溶液中的某種成分，并在柱子內(nèi)留存，然后通過一定的溶劑脫洗凈化溶液。這樣方法檢測蔬菜中的殘留農(nóng)藥，既便利高效又安全。例如，趙延勝等通過Envi-Carb柱串聯(lián)Florisil柱的固相萃取模式來凈化韭菜樣品，在Florisil柱進行凈化時，通過9∶1的正己烷/乙酸乙酯（5mL）洗脫少量基質(zhì)干擾，并且高比例回收目標農(nóng)藥。

2.微波萃取法。通過微波加熱處理物質(zhì)，基于微波吸收能力，從蔬菜中分離農(nóng)藥成分并凈化，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)方法。學者Shashi B.Singh等通過微波萃取法全面分析了甘藍、土豆中的統(tǒng)撲凈、汽化器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)汽化器恢復(fù)度是69%-75%，統(tǒng)撲凈卻并未恢復(fù)。

3.超臨界流體萃取技術(shù)（SFE）。通過二氧化碳等超臨界流體，利用甲醇、丙醛等調(diào)節(jié)劑萃取樣品農(nóng)藥成分，一般用來分離殺蟲劑與除草劑。這項技術(shù)可以大量萃取殘留農(nóng)藥并減少萃取雜質(zhì)，在檢測蔬菜殘留農(nóng)藥方面的效果非常理想。學者Khan對比分析了使用、不使用甲醇充當SFE-CO2體系極性調(diào)節(jié)劑的洋蔥和蘿卜中有關(guān)C14農(nóng)藥殘留物質(zhì)的回收率，結(jié)果顯示，使用甲醇充當SFE-CO2調(diào)節(jié)劑的C14農(nóng)藥殘留回收率大幅提升。

三、酶抑制法

氨基甲酸酯和有機磷類農(nóng)藥可以有效抑制昆蟲中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中AChE（乙酰膽堿酯酶）的活性，并阻礙神經(jīng)傳導(dǎo)而毒死昆蟲。酶抑制法便是利用上述毒理學原理，使AChE和樣品反應(yīng)，按照AChE活性受抑制狀況，來判斷樣品內(nèi)有無氨基甲酸酯或有機磷類農(nóng)藥。不過，酶抑制法測定的農(nóng)藥品種有限，現(xiàn)僅適合蔬菜、水果中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留檢測，并且無法得到定性定量結(jié)果。另據(jù)辣椒中procymidone的殘留量分析顯示，低于2μg/kg時僅可選擇酶抑制法來進行檢測。

四、生物傳感器法

作為現(xiàn)階段農(nóng)藥殘留速測領(lǐng)域的研究熱點，生物傳感器結(jié)合了生物反應(yīng)和傳感這兩項技術(shù)，以抗體、抗原、酶、細胞等生物活性物充當識別元件，并輔以適宜的物化轉(zhuǎn)換器。在傳感器內(nèi)，復(fù)雜樣品和生物敏感層、特定分析物之間的識別反應(yīng)會形成一定的物化信息的變化，這些變化均經(jīng)由各種不同原理的傳感器直接轉(zhuǎn)換成第一信號，通過儀表放大顯示，進而達到研究監(jiān)測的目標。常用于農(nóng)藥殘留檢測的生物物質(zhì)一般是酶、細胞器、全細胞、抗體或受體等，相應(yīng)的是酶傳感器、全細胞傳感器、免疫傳感器等，特別免疫傳感器能夠大幅提升檢測靈敏性，明顯縮短檢測所需時間。使用有機磷水解酶與電化學、光學轉(zhuǎn)換器結(jié)合檢測蔬菜中的有機磷農(nóng)藥，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單、快速、高效、靈敏的目標。

五、免疫分析法

免疫分析法以抗原抗體的特異性識別和結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)。大分子量的農(nóng)藥能夠直接充當抗原免疫動物，動物免疫體系則可保護性應(yīng)對體內(nèi)闖入的異源大分子量物質(zhì)。小分子量的農(nóng)藥（MW<2500）通常沒有免疫原性，無法刺激機體發(fā)生免疫反應(yīng)，但是存在和抗體在體外吸附的能力，也就是說具備反應(yīng)原性，所以在免疫學上稱為“半抗原”。將農(nóng)藥小分子以半抗原形式連接到大分子量的蛋白載體上，并得到農(nóng)藥載體免疫原，也就是人工抗原?；谌斯た乖庖?，便會使免疫體系產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)，再生成可對該農(nóng)藥存在特異性的免疫球蛋白活性物（抗體），用以識別該農(nóng)藥和其結(jié)合情況。該反應(yīng)既能在體內(nèi)進行，又能在體外進行，集成了測定高靈敏性、抗體強特異性反應(yīng)，在部分關(guān)鍵生物活性（如激素、蛋白質(zhì)、藥物等）領(lǐng)域的痕量檢測方面成就卓越。免疫分析法主要涉及酶免疫、熒光免疫、放射免疫、流動注射免疫等測定方法，在農(nóng)藥殘留領(lǐng)域，流動注射免疫法是十分先進的技術(shù)。利用酶免疫測定法分析茄子、生菜、菠菜、黃瓜、辣椒中的亞胺殘留量，具有不必清洗、重現(xiàn)率徍、省時等優(yōu)點。

六、活體檢測法

活體檢測法是通過活的生物來進行測定，例如農(nóng)藥和細菌發(fā)生作用后會左右細菌的發(fā)光情況，利用細菌發(fā)光測定結(jié)果，便能測出相應(yīng)的農(nóng)藥殘留量。再如農(nóng)藥殘留會致使家蠅中毒，采用敏感品系的有關(guān)家蠅原材料，經(jīng)樣本喂食后，根據(jù)家蠅死亡率就能測得殘留農(nóng)藥量，通常在4-6h就能測出蔬菜農(nóng)藥超量與否。不過，該法僅會與少數(shù)藥劑反應(yīng)，很難分辨殘留的農(nóng)藥種類，整體結(jié)果不夠準確。基于家蠅檢測蔬菜時，過程簡單，不涉及復(fù)雜儀器，農(nóng)戶能夠自行檢測，但檢測所需時間長，只適合沒有采收的蔬菜。

七、實驗室機器人

當前，實驗室機器人已經(jīng)商品化，但是在分析農(nóng)藥殘留量、監(jiān)測環(huán)境領(lǐng)域卻剛剛起步，這主是由于機器人作業(yè)程序不夠靈活多變、實驗室檢測方法沒有標準而造成的，而且機器人動作緩慢，通常需要寬闊的空間。如果實驗室機器人能夠更加靈活方便，實驗方法也更加標準，便會擴大其應(yīng)用范圍。在連續(xù)發(fā)光的前提下，應(yīng)用人造神經(jīng)網(wǎng)分析蔬菜中的有機磷時，有機磷分解為正磷酸鹽后，便可和鉬酸形成分子結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)，進而產(chǎn)生各種強度的光譜，根據(jù)光譜強度便可明確蔬菜中的有機磷殘留量。

綜上所述，在人們?nèi)找孀⒅厥卟税踩那闆r下，蔬菜中殘留農(nóng)藥的檢測工作也備受關(guān)注。當前已經(jīng)涌現(xiàn)出了諸多檢測新方法，特別是農(nóng)藥種類檢測領(lǐng)域，未來會朝著操作便捷、低投入、高靈敏性、高精準性、無毒害的趨勢發(fā)展，并且開發(fā)出方便攜帶的先進儀器，用于科學檢測蔬菜中的農(nóng)藥殘留量。

作者簡介：司志威（1992-），男，河南開封人，本科，助理工程師，研究方向為食品檢測。