食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測方法探討

◎ 張 明

（中央儲(chǔ)備糧梧州直屬庫有限公司，廣西 梧州 543000）

1 食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的危害

1.1 危害人體健康

食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留會(huì)對人體健康造成直接危害。許多農(nóng)藥含有有毒物質(zhì)，長期攝入農(nóng)藥殘留的食物會(huì)導(dǎo)致慢性中毒，引發(fā)一系列健康問題。例如，有害物質(zhì)如有機(jī)磷農(nóng)藥和殺蟲劑等，會(huì)對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生損害，導(dǎo)致頭痛、頭暈、失眠等癥狀。此外，農(nóng)藥還可能對內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，引發(fā)激素失調(diào)，導(dǎo)致生殖問題、早熟等。

1.2 農(nóng)藥抗性問題

長期使用農(nóng)藥會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥抗性的問題。農(nóng)藥的過度使用會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物對農(nóng)藥產(chǎn)生抵抗力，大幅降低農(nóng)藥的效果。這不僅會(huì)導(dǎo)致農(nóng)民需要使用更多的農(nóng)藥，還會(huì)加劇農(nóng)藥的環(huán)境污染，對生態(tài)系統(tǒng)造成更大的破壞[1]。

1.3 可持續(xù)發(fā)展受損

農(nóng)藥殘留會(huì)對土壤和水源造成污染，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的存在會(huì)對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成威脅。農(nóng)藥在使用過程中，會(huì)通過土壤滲透、水源污染、空氣傳播等方式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，對土壤、水體和空氣造成污染，破壞生態(tài)平衡，降低農(nóng)田的生產(chǎn)能力。這不僅會(huì)危害農(nóng)作物的生長環(huán)境，還會(huì)對周圍的植物、動(dòng)物和微生物產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的失衡和生物多樣性的下降[2]。此外，過度使用農(nóng)藥還會(huì)破壞農(nóng)作物的自然抗性，降低農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)造成負(fù)面影響。

2 農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)

2.1 光譜技術(shù)

光譜技術(shù)是一種利用物質(zhì)吸收、散射或發(fā)射光的特性來進(jìn)行物質(zhì)分析和識(shí)別的技術(shù)，主要包括紅外光譜、紫外光譜和拉曼光譜等幾種常見技術(shù)。

紅外光譜技術(shù)是利用物質(zhì)對紅外光的吸收特性進(jìn)行分析的一種方法。農(nóng)藥分子中的化學(xué)鍵具有特定的振動(dòng)模式，當(dāng)紅外光照射到樣品上時(shí)，農(nóng)藥分子會(huì)吸收特定波長的紅外光，形成特征性的吸收譜。通過比對樣品的吸收譜與已知的農(nóng)藥譜圖庫，可以快速識(shí)別農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留物種類和含量。

紫外光譜技術(shù)則是利用物質(zhì)對紫外光的吸收特性進(jìn)行分析的方法。農(nóng)藥分子中的化學(xué)鍵往往在紫外光區(qū)域具有吸收峰，通過測量樣品在紫外光區(qū)域的吸收情況，可以判斷樣品中是否存在農(nóng)藥殘留物。此外，紫外光譜技術(shù)還可以通過測量吸收峰的強(qiáng)度來定量農(nóng)藥殘留物的含量。

拉曼光譜技術(shù)是利用分子振動(dòng)引起的光的散射進(jìn)行分析的一種方法。當(dāng)激光照射到樣品上時(shí)，樣品中的分子會(huì)散射出特定的拉曼光譜。每種農(nóng)藥分子都有特定的拉曼光譜，通過測量樣品的拉曼光譜，可以快速識(shí)別樣品中的農(nóng)藥殘留物。

光譜技術(shù)在農(nóng)藥殘留快速檢測中具有許多優(yōu)點(diǎn)。①光譜技術(shù)是一種非破壞性的檢測方法，樣品不需要任何預(yù)處理，可以保留樣品的完整性。②光譜技術(shù)具有快速的檢測速度，可以在短時(shí)間內(nèi)對大量樣品進(jìn)行檢測。③光譜技術(shù)具有較高的準(zhǔn)確性和靈敏度，可以對農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行定量分析。

2.2 質(zhì)譜技術(shù)

氣相質(zhì)譜技術(shù)是將氣相色譜技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合的一種分析方法，檢測人員需要通過氣相色譜技術(shù)將樣品中的化合物進(jìn)行分離，然后將分離得到的化合物引入質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。①氣相質(zhì)譜技術(shù)具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以同時(shí)檢測多種農(nóng)藥的殘留。②適用于分析易揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性較好的化合物，如有機(jī)氯、有機(jī)磷和有機(jī)氮農(nóng)藥等[3]。氣相質(zhì)譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中得到了廣泛應(yīng)用，可以對農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行分離、檢測和定量分析。

液相質(zhì)譜技術(shù)是將液相色譜技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合的一種分析方法。檢測人員需要通過液相色譜技術(shù)將樣品中的化合物進(jìn)行分離，然后將分離得到的化合物引入質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。①液相質(zhì)譜技術(shù)具有較高的靈敏度、選擇性和分辨率，可以同時(shí)檢測多種農(nóng)藥的殘留。②適用于分析極性化合物和熱不穩(wěn)定性較差的化合物，如有機(jī)磷和有機(jī)氮農(nóng)藥等。液相質(zhì)譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中得到了廣泛應(yīng)用，可以對農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的檢測和定量分析。

2.3 生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)的原理是利用生物分子與農(nóng)藥分子之間的特異性相互作用，將其轉(zhuǎn)化為電信號或光信號，從而實(shí)現(xiàn)對農(nóng)藥殘留的檢測。

生物傳感器技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測中具有很多優(yōu)勢。①具有非常高的靈敏度，可以檢測到低濃度的農(nóng)藥殘留。②可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，檢測結(jié)果可以在短時(shí)間內(nèi)得到。③具有非常高的特異性，可以針對不同的農(nóng)藥種類進(jìn)行檢測，避免傳統(tǒng)檢測方法中的交叉反應(yīng)問題。④還可以進(jìn)行多重檢測，同時(shí)檢測多種農(nóng)藥，提高檢測效率。

2.4 電化學(xué)法

常見的電化學(xué)檢測技術(shù)包括循環(huán)伏安法（CV）、方波伏安法（SWV）和差分脈沖伏安法（DPV）等。

CV 主要通過在電極上施加一定的電位范圍，然后測量電流的變化來分析樣品中的化學(xué)物質(zhì)。CV 技術(shù)具有靈敏度高、選擇性好、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以在非常低的濃度下檢測到農(nóng)藥殘留，對于不同種類的農(nóng)藥也具有較好的選擇性。

SWV 將方波信號加在工作電極上。通過測量方波電位的掃描電流，可以得到農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的濃度。SWV 技術(shù)具有高靈敏度、高選擇性和較高的檢測速度，可以在短時(shí)間內(nèi)對多種農(nóng)藥進(jìn)行檢測。

DPV 利用脈沖電位的變化來檢測樣品中的化學(xué)物質(zhì)。DPV 技術(shù)具有高靈敏度、高選擇性和較高的檢測速度，可以用于檢測農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留。

電化學(xué)檢測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中具有許多優(yōu)點(diǎn)。①具有高靈敏度，可以在非常低的濃度下檢測到農(nóng)藥殘留。②具有較好的選擇性，可以區(qū)分不同種類的農(nóng)藥。③具有快速的檢測速度，可以在短時(shí)間內(nèi)完成檢測。這些特點(diǎn)使得電化學(xué)檢測技術(shù)成為一種理想的農(nóng)藥殘留檢測方法。

2.5 免疫分析法

免疫分析法是一種常見的檢測方法，根據(jù)免疫反應(yīng)原理，利用特異性抗體與目標(biāo)分析物（如農(nóng)藥殘留）之間的特異性結(jié)合來實(shí)現(xiàn)分析和檢測。免疫分析法主要包括化學(xué)發(fā)光免疫分析、放射免疫分析、熒光免疫分析和酶聯(lián)免疫吸附分析等。

化學(xué)發(fā)光免疫分析是主要利用化學(xué)發(fā)光反應(yīng)來檢測目標(biāo)分析物的方法。在該方法中，特異性抗體會(huì)與目標(biāo)分析物結(jié)合形成復(fù)合物，然后通過添加熒光標(biāo)記的二抗或底物，觸發(fā)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，生成可見光信號。該信號的強(qiáng)度會(huì)與目標(biāo)分析物的濃度成正比，從而實(shí)現(xiàn)對農(nóng)藥殘留的定量檢測。化學(xué)發(fā)光免疫分析具有高靈敏度、高選擇性和廣泛的動(dòng)態(tài)范圍，適用于高通量分析和自動(dòng)化檢測[4]。

放射免疫分析是主要利用放射性同位素標(biāo)記的抗體來檢測目標(biāo)分析物的方法。在該方法中，特異性抗體與目標(biāo)分析物結(jié)合形成復(fù)合物，然后通過放射性同位素的放射性衰變來檢測復(fù)合物的濃度。該方法具有高靈敏度和高選擇性，但由于涉及放射性物質(zhì)的使用，需要嚴(yán)格的安全措施。

熒光免疫分析是一種利用熒光標(biāo)記的抗體來檢測目標(biāo)分析物的方法。在該方法中，特異性抗體會(huì)與目標(biāo)分析物結(jié)合形成復(fù)合物，然后通過激發(fā)熒光標(biāo)記的抗體產(chǎn)生熒光信號來檢測目標(biāo)分析物的濃度。熒光免疫分析具有高靈敏度、高選擇性和多重檢測的能力，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境分析領(lǐng)域。

酶聯(lián)免疫吸附分析（ELISA）是一種利用酶標(biāo)記的抗體來檢測目標(biāo)分析物的方法。在該方法中，特異性抗體與目標(biāo)分析物結(jié)合形成復(fù)合物，然后通過添加酶標(biāo)記的二抗或底物，觸發(fā)酶催化反應(yīng)，產(chǎn)生可見的顏色或熒光信號，從而實(shí)現(xiàn)對農(nóng)藥殘留的定量檢測。ELISA 具有高靈敏度、高選擇性和操作簡單的特點(diǎn)，是常用的免疫分析方法之一。

2.6 酶抑制法

酶抑制法主要通過選擇一種特定的酶，在特定條件下催化一個(gè)特定的底物，繼而產(chǎn)生可測量的信號。然后，將待測樣品與該酶和底物一起反應(yīng)。如果樣品中存在氨基甲酸酯類或有機(jī)磷類農(nóng)藥，它們會(huì)與酶發(fā)生相互作用，并抑制酶的活性。因此，在樣品中存在農(nóng)藥殘留的情況下，酶的活性會(huì)受到抑制，從而導(dǎo)致底物轉(zhuǎn)化率或信號強(qiáng)度的降低，從而間接得到農(nóng)藥殘留的含量[5]。酶抑制法具有快速、靈敏和操作簡便的特點(diǎn)。相比于其他傳統(tǒng)的分析方法，酶抑制法不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備和復(fù)雜的樣品前處理步驟，因此能夠?qū)崿F(xiàn)快速的農(nóng)藥殘留檢測。此外，酶抑制法對于不同種類的農(nóng)藥具有較高的選擇性，能夠針對特定的農(nóng)藥進(jìn)行檢測。

3 結(jié)語

隨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題日益引起關(guān)注，快速、準(zhǔn)確、可靠的農(nóng)藥殘留檢測方法變得越來越重要。本文提出的方法在提高檢測速度和準(zhǔn)確度方面具有一定的優(yōu)勢，但仍然存在一些挑戰(zhàn)和待解決的問題。未來的研究可以進(jìn)一步完善這些方法，并結(jié)合新的技術(shù)手段，以提高農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測的效率和可靠性。