食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)化研究

摘要：農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全直接影響人體健康，其中的農(nóng)藥殘留問題引起了人們的廣泛關(guān)注。通過有效的檢測(cè)技術(shù)可以了解食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量的情況。因此，本文總結(jié)了食用農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了食用農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化措施，旨在為食用農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步完善提供理論參考。

關(guān)鍵詞：食用農(nóng)產(chǎn)品；農(nóng)藥殘留；檢測(cè)技術(shù)；優(yōu)化研究

Application and Optimization of Pesticide Residue Detection Technology for Edible Agricultural Products

TANG Xiaoxue

（Anhui Institute of Product Quality Supervision and Inspection， Hefei 230051， China）

Abstracts： The quality and safety of agricultural products directly affect human health， and the problem of pesticide residues in agricultural products has aroused widespread concern. Through effective detection technology， we can understand the pesticide residues in edible agricultural products. Therefore， this paper summarizes the application status of edible agricultural products residue detection technology， and puts forward the optimization measures of edible agricultural products residue detection technology， aiming to provide theoretical reference for the further improvement of edible agricultural products residue detection technology.

Keywords： edible agricultural products; pesticide residue; detecting technique; optimization research

食用農(nóng)產(chǎn)品作為食品加工的原料，是人們生活的基本必需品，大部分食品成品以及半成品都由農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)而得。因此，保證食用農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，是保障人們生命安全的重要基礎(chǔ)[1-2]。為了提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，降低病蟲害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)使用大量的殺蟲劑，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)。長(zhǎng)期食用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響，可能導(dǎo)致身體機(jī)能受損，甚至造成不可恢復(fù)的功能性損害[3-4]。同時(shí)，農(nóng)藥殘留嚴(yán)重降低了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和食用價(jià)值[5]。因此，采用有效的檢測(cè)技術(shù)對(duì)食用農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，可以為農(nóng)產(chǎn)品種植者提供技術(shù)方面的指導(dǎo)，還有利于保障食品農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量以及安全，進(jìn)一步促進(jìn)食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 常用的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)

1.1 與酶抑制檢測(cè)相關(guān)的食用農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)

酶抑制分析法是利用酶對(duì)農(nóng)藥中有機(jī)磷酯類化合物的高靈敏度進(jìn)行測(cè)定[6-8]。該法具有簡(jiǎn)便、快捷等優(yōu)點(diǎn)，但需要一定的酶活。因此，在實(shí)際檢測(cè)過程中，必須保證所使用的酶類物質(zhì)的活力與品質(zhì)，保證檢測(cè)結(jié)果具有較高的精確度[9-10]。

1.2 與膠體金檢測(cè)相關(guān)的食用農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)

膠體金分析法是利用金標(biāo)抗體試紙對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析。其基本原理是通過對(duì)目標(biāo)物與抗原抗體相互作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)藥殘留的測(cè)定[11-12]。該方法簡(jiǎn)單方便，只需要將試紙放入已處理好的溶液中，就可以在數(shù)分鐘之內(nèi)得到精確的農(nóng)藥殘留測(cè)定結(jié)果[13-14]。

1.3 與色譜檢測(cè)相關(guān)的食用農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)

色譜檢測(cè)技術(shù)是目前農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作中一種應(yīng)用較為廣泛、準(zhǔn)確度較高的檢測(cè)技術(shù)。但在實(shí)際應(yīng)用中[15-16]，色譜檢測(cè)技術(shù)可能會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，可將色譜法和質(zhì)譜法相結(jié)合對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，以獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果[17]。

2 食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留新型檢測(cè)技術(shù)

2.1 基于金屬有機(jī)框架和熒光傳感器的檢測(cè)技術(shù)

將金屬有機(jī)框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）與熒光傳感器相結(jié)合的檢測(cè)技術(shù)具有較高的靈敏度以及選擇性，可以有效地檢測(cè)食用農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留。MOFs自身具有較高的比表面積，其特有的多空結(jié)構(gòu)具有可調(diào)節(jié)性，能夠吸附較多的物質(zhì)。此外，MOFs還具有熒光猝滅等優(yōu)勢(shì)，在食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。劉妮[17]采用熒光傳感方法分別對(duì)吡蟲啉以及毒死蜱兩種農(nóng)藥殘留物進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，熒光傳感檢測(cè)方法具有較高的靈敏度以及準(zhǔn)確度，可以為食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供重要支撐以及有力保障?；贛nO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料的熒光檢測(cè)方法具有較高的靈敏度以及抗干擾能力等特點(diǎn)，可以用于食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料具有AuNCs材料的熒光特性、ZIF-8材料的骨架保護(hù)作用以及MnO2的催化劑和猝滅劑功能特性。MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料可以通過背景效應(yīng)增加能量傳遞作用，減少其他干擾物質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，增強(qiáng)抗干擾能力，以提高檢測(cè)的靈敏度。AuNCs@ZIF-8材料在635 nm處具有較強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度，可以與MnO2的催化產(chǎn)物形成具有較高抗干擾能力的典型比例熒光物。MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料還能夠有效識(shí)別乙酰膽堿酯酶，即硫代膽堿的水解產(chǎn)物，使MnO2被還原，被廣泛用于食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作。基于有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)乙酰膽堿酯酶的抑制作用，可以構(gòu)建一個(gè)比率熒光平臺(tái)，在對(duì)毒死蜱農(nóng)藥殘留量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，具有較高的靈敏度，檢測(cè)限可達(dá)到

0.22 ng·mL-1。比率熒光傳感檢測(cè)方法已在大白菜毒死蜱農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面取得了較好的效果，表明比率熒光傳感檢測(cè)方法在食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面具有較大的潛在價(jià)值。基于分子篩咪唑酯骨架（ZIF-8）建立的熒光適體傳感檢測(cè)方法，在檢測(cè)吡蟲啉農(nóng)藥殘留量方面具有較高的靈敏度以及較高的選擇性。ZIF-8可以通過靜電相互作用、氫鍵相互作用以及Zn2+配位作用，吸附熒光標(biāo)記的互補(bǔ)DNA鏈（cDNA FAM），并通過光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移作用降低FAM的熒光強(qiáng)度；Zn2+可以增強(qiáng)ZIF-8在互補(bǔ)DNA鏈上的吸附作用，相比其他的納米材料具有較大的優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用價(jià)值，這種吸附作用也可以更好地抵抗不同序列和生物配體對(duì)cDNA FAM的取代作用，使吡蟲啉配體（ABA）與互補(bǔ)DNA相結(jié)合，形成雙鏈DNA，即dsDNA。雙鏈DNA可以在ZIF-8表面形成較弱的吸附作用，增強(qiáng)系統(tǒng)中PET的熒光信號(hào)強(qiáng)度；在吡蟲啉的作用下，使cDNA FAM從雙鏈DNA中釋放出來，產(chǎn)生熒光猝滅反應(yīng)。與ABA-FAM/ZIF-8傳感器檢測(cè)技術(shù)相比，基于dsDNA/ZIF-8的適配體傳感器檢測(cè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)以及環(huán)境樣品檢測(cè)方面具有較高的靈敏度，檢測(cè)量可達(dá)到100 ng·mL-1，為食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作提供了重要支撐以及有力保障，使生物傳感器檢測(cè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。

2.2 基于虛擬儀器的農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)

近年來，許多科研人員利用酶抑制劑建立了一套快速、靈敏、靈敏的分析方法。裘正軍等[18]通過建立農(nóng)殘快速測(cè)定體系，初步探討了農(nóng)殘與酶活抑制的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)其對(duì)農(nóng)殘的影響大于70%即為農(nóng)殘超標(biāo)。陳如清等[19]將化學(xué)發(fā)光法與光電法相融合，研制出一種基于弱光信號(hào)的農(nóng)殘檢測(cè)方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)殘的快速、精確測(cè)定。楊現(xiàn)德等[20]研制了一種以酶抑制劑為基礎(chǔ)的農(nóng)殘快速測(cè)定方法，采用以計(jì)算機(jī)為核心的嵌入式處理器來進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示、輸出及打印。目前的研究主要集中在系統(tǒng)的硬件架構(gòu)上，缺乏對(duì)收集到的資料進(jìn)行科學(xué)的分析和處理。楊兆智等[21]研制出一套由光源、比色池、光敏傳感器、信號(hào)放大電路、濾波電路、信號(hào)變換以及提取電路組成的集成硬件系統(tǒng)。該方法是通過試劑的顏色變化來測(cè)定農(nóng)藥殘留，并根據(jù)試劑的顯色程度進(jìn)行定量分析。感光元件用于接收穿過該細(xì)胞的光，光的傳輸強(qiáng)度與殘留殺蟲劑的濃度有關(guān)。在對(duì)樣品進(jìn)行信號(hào)放大、濾波及A/D變換后，應(yīng)用LabVIEW對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，以判定農(nóng)藥殘留是否超標(biāo)。

3 食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化策略

3.1 建立健全農(nóng)藥殘留檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)進(jìn)一步完善食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以保障農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作順利開展。此外，為了獲得準(zhǔn)確的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果，還需要具體了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶農(nóng)作物種植的實(shí)際情況，以進(jìn)一步建立符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展情況的，系統(tǒng)、全面的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善。負(fù)責(zé)食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)檢測(cè)的部門應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，優(yōu)化檢驗(yàn)檢測(cè)流程，使檢測(cè)流程更加科學(xué)規(guī)范，以降低農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的誤差；檢驗(yàn)檢測(cè)人員在進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)掌握檢測(cè)過程中可能導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生較大誤差的關(guān)鍵控制點(diǎn)，同時(shí)明確規(guī)范化的農(nóng)藥殘留檢測(cè)流程，從根本上保證檢驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免由不規(guī)范的操作方法而導(dǎo)致農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.2 提升農(nóng)藥殘留檢測(cè)人員專業(yè)技能水平

為確保食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)化，相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)部門應(yīng)不斷提高檢測(cè)人員的操作水平，重視相關(guān)檢測(cè)人員對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高其理論基礎(chǔ)及操作技能，使其熟練掌握各種檢測(cè)技術(shù)的操作方法，明確相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的工作原理并能靈活運(yùn)用，能夠及時(shí)解決檢測(cè)過程中遇到的各種問題。相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)部門還應(yīng)注意引進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物檢測(cè)領(lǐng)域的高端人才，以進(jìn)一步提升食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)人員的技術(shù)水平，為進(jìn)一步提高農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作對(duì)確保食品質(zhì)量安全具有重要意義，是確保為人們提供高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的重要基石以及有力保障。當(dāng)前，相關(guān)學(xué)者已基于傳統(tǒng)的酶抑制、膠體金、色譜檢驗(yàn)技術(shù)，創(chuàng)建出基于金屬有機(jī)框架和熒光傳感器的檢測(cè)技術(shù)以及基于虛擬儀器的農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)了食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。未來，應(yīng)進(jìn)一步學(xué)習(xí)先進(jìn)的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)注重農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)高端人才的引進(jìn)，建立完善的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以全面提升食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：湯曉雪（1995—），女，安徽馬鞍山人，本科，助理工程師。研究方向：檢驗(yàn)檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)化。