摘 要:果蔬是居民日常生活中不可缺少的食物,農(nóng)藥殘留是影響果蔬質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素,農(nóng)藥殘留超標(biāo)會(huì)對(duì)人體健康造成威脅,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致中毒、誘發(fā)消化系統(tǒng)疾病,甚至癌變。新鮮度是影響果蔬品質(zhì)的關(guān)鍵因素,直接影響果蔬的口感、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品性等,因此農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)對(duì)于保障果蔬質(zhì)量安全具有十分重要的意義。本文概述了果蔬農(nóng)藥殘留的原因與危害,系統(tǒng)梳理了果蔬中農(nóng)藥殘留常見的快速檢測(cè)技術(shù),如酶抑制法、酶聯(lián)免疫法、生物傳感器法、光譜法、膠體金法、質(zhì)譜法等,并通過(guò)分析總結(jié)果蔬中農(nóng)藥殘留常見快檢技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適宜應(yīng)用場(chǎng)景,以期促進(jìn)農(nóng)殘分析更加快捷、精確、標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:果蔬;農(nóng)藥殘留;危害;快速檢測(cè)技術(shù)
中圖分類號(hào):TS207.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008-1038(2024)09-0012-07
DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.09.003
Research Progress on Rapid Detection of Pesticide
Residues in Fruits and Vegetables
QIAO Haixia1, PAN Shaoxiang2, CAO Ning2*
(1. Shandong Standard Testing Technology Co., Ltd., Jinan 250101, China; 2. Jinan Fruit Research Institute,
All China Federation of Supply amp; Marketing Co-operatives, Fruit and Vegetable Storage and Processing
Technology Innovation Center of Shandong Province, Jinan 250220, China)
Abstract: Fruits and vegetables are indispensable foods in people’s daily lives. Pesticide residues are the key factor affecting the quality and safety of fruits and vegetables. Excessive pesticide residues pose a threat to human health, which can lead to poisoning, digestive system diseases, and even cancer. Freshness is a crucial factor influencing the quality of fruits and vegetables, directly affecting their taste, nutritional value, and commercial value. Therefore, rapid detection technology for pesticide residues is of great significance in ensuring the quality and safety of fruits and vegetables. This article outlined the causes and hazards of pesticide residues in fruits and vegetables, systematically reviewed common rapid detection technologies for pesticide residues in fruits and vegetables, such as enzyme inhibition, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), biosensor, spectroscopy, colloidal gold, and mass spectrometry. Furthermore, it summarized the advantages, disadvantages, and suitable application scenarios of these common rapid detection technologies for pesticide residues in fruits and vegetables, aiming to promote the rapid, accurate, and standardized analysis of pesticide residues.
Keywords: Vegetables and fruits; pesticide residues; harm; rapid detection techniques
我國(guó)是世界第一的果蔬生產(chǎn)及消費(fèi)大國(guó),隨著生活質(zhì)量的不斷提升,人們對(duì)果蔬品質(zhì)提出了更高的要求。果蔬生產(chǎn)中,農(nóng)藥是常見消耗品,規(guī)范使用農(nóng)藥可有效防治病蟲草害,實(shí)現(xiàn)果蔬的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。但若盲目使用、超劑量使用化學(xué)農(nóng)藥,極易出現(xiàn)農(nóng)藥殘留超標(biāo)的現(xiàn)象,不僅影響果蔬品質(zhì),而且會(huì)威脅人體健康。不同類型的農(nóng)藥對(duì)人體危害不同,如樂(lè)果、敵百蟲、敵敵畏等有機(jī)磷類農(nóng)藥過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)生肌肉震顫、痙攣、眩暈甚至昏迷死亡;有機(jī)氯農(nóng)藥一般表現(xiàn)為無(wú)力、頭暈、血壓下降、呼吸衰竭等癥狀;擬除蟲菊酯類農(nóng)藥主要有氯氰菊酯、氯氟氰菊酯等,可經(jīng)呼吸道、皮膚、消化道等進(jìn)入人體,對(duì)人類低毒,但會(huì)使人體神經(jīng)系統(tǒng)興奮,對(duì)皮膚有一定的刺激作用。
目前果蔬中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法主要有色譜法、質(zhì)譜法等大型儀器分析法,這類方法定量準(zhǔn)確、靈敏度高、通量高,但前處理方法繁瑣,測(cè)試時(shí)間長(zhǎng),檢驗(yàn)成本較高,對(duì)操作人員專業(yè)性要求較高,更適用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。在實(shí)際生產(chǎn)中,果蔬類農(nóng)產(chǎn)品在流通過(guò)程中更注重流通時(shí)效性,新鮮度對(duì)其商品價(jià)值的影響較大,因此開發(fā)高效、準(zhǔn)確、高通量的農(nóng)殘快速檢測(cè)方法,對(duì)果蔬類農(nóng)產(chǎn)品流通貿(mào)易意義重大。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地總結(jié)了我國(guó)當(dāng)前果蔬類農(nóng)產(chǎn)品快速檢測(cè)方法及研究現(xiàn)狀,并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展前景展開了分析,以期及時(shí)了解果蔬的質(zhì)量安全狀況,有效控制農(nóng)殘不合格果蔬的流通。
1 果蔬農(nóng)藥殘留的危害
我國(guó)小農(nóng)戶數(shù)量占到農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的98%以上[1],果蔬類農(nóng)產(chǎn)品種植分散,上市周期短,流通速度快,農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)手段缺乏,導(dǎo)致果蔬類農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管控難度大[2-4]。若果蔬種植過(guò)程中,化學(xué)農(nóng)藥使用不當(dāng),極易導(dǎo)致農(nóng)藥殘留超標(biāo),如沒有合理控制農(nóng)藥濃度,隨意增加用藥量、用藥次數(shù),不注意用藥間隔期,盲目混合使用農(nóng)藥,長(zhǎng)期使用單一農(nóng)藥等[5-7]。如2007年的三亞毒豇豆事件[8]、2022年的毒草莓事件等。柳亞飛等[9]對(duì)2022—2023年江蘇省Y市食品安全監(jiān)督抽檢不合格情況分析發(fā)現(xiàn),不合格的原因主要是不規(guī)范使用農(nóng)藥,或未嚴(yán)格遵守農(nóng)藥用藥間隔期。傳統(tǒng)噴施化學(xué)農(nóng)藥的方式,也會(huì)導(dǎo)致大量農(nóng)藥殘留于土壤,被土壤微粒及有機(jī)質(zhì)吸附,不僅削弱了農(nóng)藥的生物活性,還限制了其在土壤中的遷移及向大氣的揮發(fā),據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)約有107萬(wàn)hm2農(nóng)田面臨農(nóng)藥污染的重大挑戰(zhàn),土地污染問(wèn)題嚴(yán)峻。
果蔬農(nóng)藥殘留超標(biāo),嚴(yán)重影響消費(fèi)者的生命健康。一是增加肝臟負(fù)擔(dān),容易誘發(fā)肝臟病變,進(jìn)而引發(fā)肝臟疾病[10];二是降低免疫力,增加患病的概率,威脅身體健康[11-12];三是易誘發(fā)胃腸道疾病,極易導(dǎo)致腹瀉、惡心、嘔吐等現(xiàn)象[13-14];四是容易誘發(fā)癌變,高毒農(nóng)藥在人體內(nèi)富集,可能導(dǎo)致組織細(xì)胞癌變,增加患癌風(fēng)險(xiǎn)[15]。果蔬農(nóng)藥殘留事件的頻發(fā),還會(huì)增加消費(fèi)者的恐慌心理,影響產(chǎn)區(qū)區(qū)域品牌價(jià)值,這對(duì)于新時(shí)期果蔬產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展極為不利,嚴(yán)重制約我國(guó)鄉(xiāng)村振興發(fā)展進(jìn)程。某些果蔬中農(nóng)藥殘留超標(biāo)事件曝光后,會(huì)觸發(fā)公眾對(duì)反季節(jié)蔬菜產(chǎn)業(yè)的廣泛質(zhì)疑與信任危機(jī),眾多媒體隨之發(fā)起“慎食反季節(jié)蔬菜”的呼吁,這一連鎖反應(yīng)對(duì)我國(guó)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展構(gòu)成了顯著阻礙。加強(qiáng)果蔬農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研發(fā),將改善化學(xué)農(nóng)藥濫用現(xiàn)狀、減輕土壤農(nóng)藥污染負(fù)擔(dān),回應(yīng)市場(chǎng)對(duì)綠色、安全果蔬產(chǎn)品的迫切需求,促進(jìn)果蔬產(chǎn)業(yè)向更加環(huán)保、可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)型升級(jí),對(duì)果蔬行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的積極影響[16-17]。
2 果蔬農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)果蔬農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)方法主要有生化法、光譜法和質(zhì)譜法三大類。生化法包含酶抑制法、酶聯(lián)免疫法、生物傳感器法、膠體金法等,光譜法有拉曼光譜法和近紅外光譜法,質(zhì)譜法主要指敞開式離子化質(zhì)譜技術(shù)。
2.1 生化法
2.1.1 酶抑制法
酶抑制法(enzyme inhibition)利用了乙酰膽堿酯酶對(duì)有機(jī)磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥特異性結(jié)合的原理,其抑制率與農(nóng)藥的濃度呈正相關(guān)[18]。該方法適用于果蔬中有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類農(nóng)藥的快速定性或半定量檢測(cè)。一般來(lái)說(shuō),膽堿酯酶可催化乙酰膽堿水解,水解產(chǎn)物和顯色劑兩者反應(yīng)形成黃色物質(zhì),此時(shí)借助農(nóng)藥殘留速測(cè)儀測(cè)定吸光度,然后計(jì)算抑制率,判斷果蔬中是否殘留農(nóng)藥;當(dāng)抑制率超過(guò)50%時(shí),代表呈陽(yáng)性,意味著檢測(cè)樣品中含有有機(jī)磷、氨基甲酸酯類農(nóng)藥成分,可再選用其他方法驗(yàn)證確認(rèn)[19]。酶抑制法具有操作簡(jiǎn)便、成本低的特點(diǎn),但檢測(cè)目標(biāo)單一,只能檢測(cè)對(duì)乙酰膽堿酶具有抑制作用的有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥,對(duì)其他類型農(nóng)藥無(wú)法檢出,而且方法的靈敏度比較低,如對(duì)伏殺磷、水胺硫磷、涕滅威有時(shí)出現(xiàn)假陽(yáng)性[20-21]。陳立燦等[22]使用酶抑制法對(duì)1 025個(gè)批次蔬菜樣品開展檢測(cè),其中疑似超標(biāo)樣品49個(gè),占總批次數(shù)的4.8%。
2.1.2 酶聯(lián)免疫法
酶聯(lián)免疫法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)是基于抗原抗體識(shí)別的免疫檢測(cè)技術(shù),具有快速、簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn),可檢測(cè)多個(gè)樣品的同時(shí)提供定量檢測(cè)結(jié)果,已被廣泛應(yīng)用于小分子農(nóng)藥殘留的檢測(cè)[23];但準(zhǔn)確性和通量較低,需借助分光光度計(jì)的光吸收計(jì)算結(jié)果,是制約ELISA發(fā)展普及的最主要因素。根據(jù)檢驗(yàn)方法的不同,ELISA可分為雙抗夾心法、雙點(diǎn)位一步法、間接法、競(jìng)爭(zhēng)法、捕獲法等,最常見的為間接法。崔盼盼等[23]建立了一種間接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附分析方法,用于溴氰菊酯的快速檢測(cè),對(duì)番茄、油麥菜、結(jié)球甘藍(lán)及加標(biāo)樣品進(jìn)行檢測(cè),平均回收率為79.8%~92.6%。
2.1.3 生物傳感器法
生物傳感器法是一種快速、高效的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法,將生物活性物質(zhì)如酶、抗體、線粒體、核酸等作為識(shí)別物質(zhì),利用待測(cè)物質(zhì)和識(shí)別物質(zhì)的特異性結(jié)合,生物反應(yīng)中產(chǎn)生的物理、化學(xué)變化通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成可檢測(cè)的電信號(hào),經(jīng)信號(hào)放大系統(tǒng)傳導(dǎo)至電子測(cè)量系統(tǒng)。傳感器類型有電化學(xué)、光學(xué)、壓電型等[24-26]。生物傳感器法作為新型技術(shù),在新時(shí)代果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)環(huán)節(jié)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用,具有速度快、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、成本低的特點(diǎn),但目前應(yīng)用于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)的酶生物傳感器還普遍存在一致性不強(qiáng)、穩(wěn)定性欠缺的缺點(diǎn)[27]。生物傳感器法檢測(cè)果蔬中的農(nóng)藥殘留主要以酶?jìng)鞲衅?、免疫生物傳感器、微生物傳感器等方法為主。納米技術(shù)和材料的突破,使生物傳感器具備了更加突出的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)。納米材料具有較強(qiáng)的吸附性,而且表面活性位點(diǎn)多,將其應(yīng)用于生物傳感器中,能夠顯著提升電子傳導(dǎo)能力與吸附能力,更好地保證果蔬中農(nóng)殘檢測(cè)的靈敏度和精準(zhǔn)性。目前,納米酶生物傳感器已被廣泛應(yīng)用于蘋果、黃瓜、白菜等多種果蔬的農(nóng)殘檢測(cè),極大地滿足了檢測(cè)需求[28-29]。向俊等[27]制備了一種用于食品中有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)的酶生物傳感器,檢測(cè)信號(hào)規(guī)律,適用于食品中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測(cè),方法檢出限在0.001~0.010 μg/mL之間。
2.1.4 膠體金免疫層析法
膠體金免疫層析法(colloidal gold immunochromato-graphy assay,GICA)是一種以膠體金為示蹤標(biāo)志物,檢測(cè)特定抗原或抗體的一種新型固相免疫標(biāo)記檢測(cè)技術(shù),原理是以硝酸纖維素膜作為固相載體,將標(biāo)記了膠體金的抗原或抗體固定在硝酸纖維素膜上。檢測(cè)時(shí),在樣品墊上加入待測(cè)樣品,樣品通過(guò)毛細(xì)作用沿層析方向向前移動(dòng),當(dāng)待測(cè)樣品中的待測(cè)物泳動(dòng)至膠體金結(jié)合墊,與膠體金結(jié)合墊上的受體(抗原或抗體)發(fā)生特異性結(jié)合而形成免疫復(fù)合物,層析過(guò)程中免疫復(fù)合物被富集或截留在檢測(cè)線,短時(shí)間內(nèi)(5~10 min)可通過(guò)膠體金的顏色反應(yīng)目測(cè)得到試驗(yàn)結(jié)果[30-32]。該方法比酶抑制法等其他快檢方法操作簡(jiǎn)便、特異性強(qiáng)、精準(zhǔn)度高、檢出限低、耗時(shí)短,適用于檢測(cè)生鮮流通快、保質(zhì)期短的果蔬產(chǎn)品等,目前正在政府層面推廣使用。謝樂(lè)等[33]對(duì)抽取的633批次獼猴桃樣品按照果皮∶果肉=1∶9的比例取樣,勻漿后取1 g作為樣品測(cè)定時(shí),假陰性率為0,假陽(yáng)性率為10.57%,符合假陰性率≤5%、假陽(yáng)性率≤15%的要求。但該方法也存在因試紙條無(wú)法重復(fù)利用導(dǎo)致成本較高,特異性高導(dǎo)致通量低,易受光照、溫度、濕度等環(huán)境影響等缺點(diǎn)。
為突破膠體金免疫層析法通量較低的限制,通過(guò)將不同農(nóng)藥殘留檢測(cè)試紙條放置在相應(yīng)試紙條槽位上實(shí)現(xiàn)多靶標(biāo)的同時(shí)測(cè)定,該方法需要較大樣品量,操作繁瑣,增加了經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本[34]。李輝[35]采用多重T線檢測(cè)策略和類特異性抗體使用策略,成功研制了可同時(shí)測(cè)定三唑酮及其結(jié)構(gòu)類似物多效唑、克百威及其代謝物3-羥基克百威、啶蟲脒5種農(nóng)藥殘留的3重T線膠體金試紙條,多重免疫反應(yīng)發(fā)生在同一根膠體金試紙條上,只需要一個(gè)樣本即可實(shí)現(xiàn)5種目標(biāo)物的同時(shí)檢測(cè),操作簡(jiǎn)單快捷,顯著提高了檢測(cè)通量,并降低了樣品使用量和成本。然而,傳統(tǒng)膠體金免疫層析法依賴人工目測(cè)來(lái)判定結(jié)果,這一方法易受主觀因素影響,從而導(dǎo)致檢驗(yàn)偏差。近年來(lái),隨著技術(shù)的革新,高靈敏度的膠體金免疫層析試紙條與智能手機(jī)拍照判讀技術(shù)的融合,憑借其卓越的檢測(cè)靈敏度與結(jié)果讀取的準(zhǔn)確性,已成為快速檢測(cè)領(lǐng)域的研究新寵,引領(lǐng)著快速、精準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展潮流。李輝[35]通過(guò)智能手機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)結(jié)合多重T線膠體金試紙,實(shí)現(xiàn)了蘋果、番茄、黃瓜中三唑酮、多效唑、克百威、3-羥基克百威、啶蟲脒的同時(shí)測(cè)定,通過(guò)與LC-MS/MS方法進(jìn)行測(cè)定比對(duì),二者結(jié)果一致。
2.2 光譜法
光譜法主要分為表面增強(qiáng)拉曼光譜法和近紅外光譜法。表面增強(qiáng)拉曼光譜法是基于拉曼效應(yīng)的一種光譜分析方法,通過(guò)對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析,從而得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面的信息,并用于分子結(jié)構(gòu)的研究[36]。近紅外光譜法是通過(guò)分析樣品的光譜特征來(lái)定量或定性檢測(cè)農(nóng)藥殘留,是一種快速、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的檢測(cè)技術(shù),基于分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,通過(guò)分析樣品的光譜特征來(lái)定量或定性檢測(cè)農(nóng)藥殘留。光譜法操作簡(jiǎn)單、無(wú)需樣品制備、在線分析,但由于其在靈敏度、抗干擾能力、成像方式、數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的技術(shù)缺陷限制了其發(fā)展。Chen等[37]將Au NPS修飾于膠帶表面制得SERS活性膠帶,用其便捷地將農(nóng)藥殘留從果蔬表面剝離并進(jìn)行SERS檢測(cè),該方法對(duì)甲基對(duì)硫磷、福美雙、毒死蜱的測(cè)定低限分別為2.60、0.24、3.51 ng/cm2。李偉等[38]建立了一種基于近紅外光譜法的甘藍(lán)葉片毒死蜱農(nóng)藥殘留定性分析方法,建模識(shí)別準(zhǔn)確率97.50%,預(yù)測(cè)集識(shí)別準(zhǔn)確率96.67%。
2.3 質(zhì)譜法
通過(guò)質(zhì)譜技術(shù)分析樣品時(shí)通常在試樣引入質(zhì)譜儀之前要經(jīng)過(guò)提純和分離等程序,如液相、氣相等色譜法,但這些分離過(guò)程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源,也需要相對(duì)穩(wěn)定的外界環(huán)境,從而導(dǎo)致質(zhì)譜技術(shù)無(wú)法與快檢、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)等場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)。但近十幾年來(lái),一種被稱為敞開式電離質(zhì)譜(ambient pressure ionization mass spectrometry,API-MS)的技術(shù)被開發(fā)出來(lái),從而使質(zhì)譜技術(shù)與快速識(shí)別、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)等應(yīng)用場(chǎng)景關(guān)聯(lián)起來(lái)。
2.3.1 API-MS技術(shù)發(fā)展歷程
API-MS技術(shù)這一概念最初于2004年由普渡大學(xué)R. Graham Cooks教授團(tuán)隊(duì)首次引入科學(xué)界,他們提出的直接電離質(zhì)譜技術(shù)即解吸電噴霧電離(desorption electrospray ionization,DESI)技術(shù),為質(zhì)譜分析領(lǐng)域開辟了新的篇章,次年日本JOEL公司的Robert Chip Cody博士等提出實(shí)時(shí)直接分析(direct analysis in real time,DART)技術(shù),隨后幾年,各種基于敞開式電離質(zhì)譜的電離技術(shù)被開發(fā)出來(lái)。隨后的幾年間,各類創(chuàng)新電離技術(shù)也逐漸涌現(xiàn),如2007年,清華大學(xué)張新榮教授引入了介質(zhì)阻擋放電電離質(zhì)譜(dielectric barrier discharge ionization,DBDI)技術(shù);2010年,清華大學(xué)歐陽(yáng)證、林金明教授與美國(guó)普渡大學(xué)Cooks教授攜手,推出了探針電噴霧離子化(paper spray ionization,PSI)技術(shù);2011年,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所再帕爾·阿不力孜教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)出空氣動(dòng)力輔助離子化(air flow assisted ionization,AFAI)技術(shù);2013年,臺(tái)灣中山大學(xué)謝建臺(tái)教授團(tuán)隊(duì)提出了熱脫附電噴霧離子化質(zhì)譜(thermal desorption-electrospray ionization mass spectrometry,TD-ESI)技術(shù);2014年,北京大學(xué)劉虎威教授團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了等離子體輔助多波長(zhǎng)激光解吸附離子化質(zhì)譜(plasma assisted laser desorption ionization mass spectrometry,PAMLDI)技術(shù)。時(shí)至今日,原位質(zhì)譜技術(shù)已趨于成熟,相關(guān)產(chǎn)品種類已超過(guò)十種,其應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)展至食品、藥品、材料、物證、環(huán)境、衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域的安全檢測(cè)與品質(zhì)控制中。同時(shí),在組學(xué)分析、新藥研發(fā)、中藥及天然產(chǎn)物分析、生物分子成像等前沿領(lǐng)域,該技術(shù)也展現(xiàn)出了蓬勃的發(fā)展勢(shì)頭[39]。
2.3.2 API-MS技術(shù)在果蔬農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)中的應(yīng)用
果蔬中農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)多是通過(guò)DART-MS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,DART離子源中放電產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氣態(tài)原子(亞穩(wěn)態(tài)氦),使周圍(大氣)氣體電離,并通過(guò)離子分子反應(yīng)最終使被分析物電離,進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。由于DART可以在開放環(huán)境中用于原生狀態(tài)樣品的分析,可實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜現(xiàn)場(chǎng)采集和電離樣品,不受樣品形狀、大小、相態(tài)等限制,廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)、食品檢測(cè)、司法取證、代謝組學(xué)分析、蛋白質(zhì)分析等領(lǐng)域,極大地提升了質(zhì)譜技術(shù)向現(xiàn)場(chǎng)、原位、實(shí)時(shí)、在線檢測(cè)方向發(fā)展的速度和深度[40]。DART-MS技術(shù)克服了傳統(tǒng)質(zhì)譜技術(shù)所必需的分離過(guò)程和穩(wěn)定的環(huán)境因素,同時(shí)還保留了質(zhì)譜技術(shù)高精確性、高穩(wěn)定性、高重現(xiàn)性、高通量等優(yōu)勢(shì),極大地拓展了質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景,為果蔬中農(nóng)藥殘留的快速定性定量提供了技術(shù)手段。Wang等[41]采用DART-MS技術(shù)快速鑒定4種高危險(xiǎn)性農(nóng)藥(甲拌磷、呋喃丹、乙氧丙磷和氟蟲腈),同時(shí)還可以檢測(cè)出分析物二聚體的質(zhì)子與化合物。結(jié)合固相微萃取技術(shù)(solid-phase microextraction,SPME),可有效實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化、無(wú)溶劑化、樣品微量化,SPME-DART-MS單個(gè)樣品的整體檢測(cè)時(shí)間甚至能壓縮至10 s以下[42]。王佳琴[43]基于SPME-DART-MS技術(shù),對(duì)環(huán)境水樣中的阿特拉津、撲滅痛、莠滅凈、特丁津四種三嗪類農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)分析,通過(guò)內(nèi)標(biāo)(二嗪磷)校正后,所有化合物在線性范圍內(nèi)均獲得良好線性(R2≥0.991),檢出限分別為50.0、5.0、10.0、5.0 ng/L,實(shí)際樣品回收率為92.4%~125.7%(1 μg/L)和93.8%~122.0%(6 μg/L)。
3 果蔬中農(nóng)藥殘留常見快檢技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景
不同快速檢驗(yàn)技術(shù)之間沒有明確的優(yōu)劣之分,在不同應(yīng)用場(chǎng)景中有各自的優(yōu)勢(shì),具體見表1。由表可知,酶抑制法、酶聯(lián)免疫法、生物傳感器法等均可用于種植端自控場(chǎng)地的農(nóng)業(yè)快速篩查;膠體金法較適宜某一種或幾種農(nóng)藥的專項(xiàng)篩查;光譜法更適用于農(nóng)藥原藥的純度測(cè)定;質(zhì)譜法則更適用于非靶向篩查。
4 小結(jié)
民以食為天,食以安為先,保障果蔬質(zhì)量安全意義重大。近年來(lái)隨著我國(guó)以有機(jī)磷、氨基甲酸酯類農(nóng)藥為主的禁限用農(nóng)藥名單的擴(kuò)大,農(nóng)藥的施用形式出現(xiàn)了新的變化,低毒低殘留量農(nóng)藥已經(jīng)成為種植端施用主流,但隨之而來(lái)的則是果蔬中“農(nóng)藥雞尾酒”現(xiàn)象的增多,這對(duì)當(dāng)下果蔬中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。相關(guān)部門需要進(jìn)一步提高重視,健全質(zhì)量安全監(jiān)管體系,完善農(nóng)藥殘留快速檢驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進(jìn)程,在用好酶抑制法等傳統(tǒng)快檢技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)生產(chǎn)監(jiān)控、流通監(jiān)管等不同應(yīng)用場(chǎng)景,推進(jìn)光譜法、質(zhì)譜法、膠體金法等新型快速檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用??茖W(xué)規(guī)范地應(yīng)用農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù),精準(zhǔn)掌握其技術(shù)精髓,是提升果蔬檢測(cè)效率與質(zhì)量的關(guān)鍵,可有效攔截農(nóng)藥殘留超標(biāo)的果蔬進(jìn)入市場(chǎng)流通與消費(fèi)環(huán)節(jié),確保民眾飲食安全無(wú)虞,捍衛(wèi)民眾“舌尖上的安全”,為社會(huì)的持續(xù)健康發(fā)展提供強(qiáng)有力支撐。
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