李友明

摘 要：超微弱發(fā)光分析技術因為具有高靈敏度、操作便捷的優(yōu)點，成為一項新興的、備受矚目的技術。本文主要針對現(xiàn)階段國內(nèi)外的超微弱發(fā)光分析技術在農(nóng)液中的應用現(xiàn)狀進行淺析，并探索生物微弱發(fā)光的機制，以尋找更加優(yōu)秀的試劑以及新的發(fā)光體系。

關鍵詞：超微弱發(fā)光分析技術；農(nóng)業(yè)；應用

微弱發(fā)光是指光信號的功率小于10-10W，其中超微弱放光是指其功率小于10-15W，發(fā)光是由物質(zhì)分子進行化學反應，吸收其反應體系釋放出的能量，由基態(tài)變化為激發(fā)態(tài)產(chǎn)生光輻射現(xiàn)象的過程?，F(xiàn)階段，通過化學發(fā)光與流動注射技術相結(jié)合的方法使得化學發(fā)光分析技術能夠得到廣泛應用，例如在食品、生物領域。

1 超微弱發(fā)光分析技術應用原理

生物超微弱發(fā)光是生命體在進行生命活動中的一種表現(xiàn)形式，影響因素繁多復雜，科學家曾提出這樣一個觀點，生物超微弱發(fā)光的發(fā)光強度以及發(fā)光程度會根據(jù)生物體的生理狀態(tài)產(chǎn)生變化[1]，還有研究指出，超微弱發(fā)光和生物體的很多主要生命過程有著分不開的關系，例如細胞分裂，氧化代謝，光合作用等。近幾年，生物超微弱發(fā)光作為一個能夠反映有機生理生化反應狀態(tài)的靈敏性指標，能夠在不破壞原有生命體在進行生命活動的情況下，向研究者提供能夠反映生物化學或物理作用的信息，這一點對于研究各種機理及應用有著非常重要的意義。超微弱發(fā)光作為一種能夠操作簡單、時間短且不會傷害到被實驗對象研究方法，在臨床醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、食品領域都起著巨大的引領作用。

2 超微弱發(fā)光分析技術在農(nóng)業(yè)中的應用效應

2.1 檢測農(nóng)作物種子的活力

利用傳統(tǒng)的方法對農(nóng)作物的種子進行活力檢測，耗時較長且不便實行，而且對種子的需求較大，加之通過化學方法會破壞其的整體的完整性，試驗過的種子也不能再繼續(xù)使用了。陳有君曾用馬鈴薯的種子進行實驗，實驗結(jié)果指出馬鈴薯實生種子在不同生長階段的發(fā)光強度不同。國內(nèi)相關結(jié)果表明，超氧化物歧化酶的活性與生物超微弱發(fā)光的變化成正相關的變化規(guī)律，程海鵬等人曾對豌豆種子的超微弱發(fā)光現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)種子的發(fā)光程度越高，其生命力越旺盛。利用超微弱發(fā)光分析技術來檢測種子的生命活力，既能夠節(jié)省種子的使用量，又能夠保持其完整性，特別適合已經(jīng)瀕臨滅絕的種子鑒定。

2.2 防治農(nóng)產(chǎn)品病害方面

在防治害蟲的領域超微弱發(fā)光分析技術仍屬于是初步研究階段，曾有研究指出，植物在一些瀕臨極限的條件下，會出現(xiàn)發(fā)光強度增加的情況，之所以會出現(xiàn)這種情況是因為植物體內(nèi)的一種自由基所致，這種自由基是活性氧自由基，在植物自體出現(xiàn)一系列病變或是生存環(huán)境不足以繼續(xù)維持生命時所發(fā)生的一種病變反應。通常是由于植物的生存已經(jīng)受到威脅時，其體內(nèi)的免疫細胞進行反應所釋放出的發(fā)光反應。運用這個原理，可以通過對人們所需的高產(chǎn)量農(nóng)作物，例如小麥，水稻等進行超微弱發(fā)光檢測，通過其發(fā)光程度的強弱來判斷其健康狀態(tài)。超微弱發(fā)光分析技術的具有十分明顯的高效率性以及高靈敏性的優(yōu)勢，如果正確的加以引導利用，相信在日后定能為農(nóng)產(chǎn)品的病害質(zhì)量檢測帶來新的曙光。

2.3 農(nóng)產(chǎn)品加工后的應用研究

近年來國內(nèi)外對于農(nóng)產(chǎn)品在加工過程中的超微弱發(fā)光分析研究逐漸增多。國內(nèi)主要對大豆、麥子、大蒜、玉米等進行超微弱發(fā)光分析研究影響研究。其研究指出，電場能夠加促進農(nóng)產(chǎn)品的能量轉(zhuǎn)化的速度以及提高其生物代謝水平。玉米的超微弱發(fā)光強度會根據(jù)其周圍的溫度和處理的時間以及周圍環(huán)境干濕度而發(fā)生變化。相信在不久的將來，這項技術將成為檢驗農(nóng)產(chǎn)品的后期處理情況的最普遍、最快速的方法。

2.4 農(nóng)產(chǎn)品存儲過程中的應用研究

眾所周知，農(nóng)產(chǎn)品在成熟并進行采摘后需要進行儲藏，但是儲藏的狀態(tài)直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，所以根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的超微弱發(fā)光的特性，對正在儲藏期的農(nóng)產(chǎn)品進行檢驗[2]。通過對一些水果和蔬菜的果實在進行儲藏時所出現(xiàn)的超微弱發(fā)光的變化情況進行研究后發(fā)現(xiàn)，在果實成熟后或是正在成熟的過程中，其體內(nèi)的生物代謝的變化能用超微弱發(fā)光展現(xiàn)。

2.5 在綠色蔬菜中的應用

在對農(nóng)作物噴灑農(nóng)藥以后發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物的發(fā)光強度比農(nóng)作物之前的發(fā)光強度要強很多。實驗指出，只要5×10-8mol/L的農(nóng)藥就足夠使農(nóng)作物的超微弱發(fā)光反應發(fā)生非常明顯的波動。通過這一原理可以用于檢測農(nóng)作物的農(nóng)藥污染程度以及農(nóng)藥對環(huán)境或者是農(nóng)作物的危害作用。對農(nóng)作物的超微弱發(fā)光強度進行檢測，能夠直接顯示出農(nóng)作物是否曾經(jīng)被噴灑過農(nóng)藥或是噴灑農(nóng)藥的程度，進而幫助相關機關對綠色無公害食品的檢驗和鑒定提供理論基礎和技術上的支持。甚至還可以根據(jù)檢測結(jié)果的不同表現(xiàn)，判斷出處于被污染環(huán)境下的農(nóng)作物其收到的污染物種類以及受污染的輕重情況，幫助有關部門進行管理和排查。

2.6 在食品上的應用

現(xiàn)階段超微弱發(fā)光分析技術，正被逐漸用于進行細菌的檢測實驗中，通過借助超微弱發(fā)光分析技術可以實現(xiàn)快速的檢測到含肉類的食品中的細菌覆蓋數(shù)量情況，一旦這項技術在這一領域能夠得到利用和發(fā)展，將為人們的生活提供很大的便利，制品的質(zhì)量與安全問題也能得到進一步的改善。

3 結(jié)束語

超微弱發(fā)光分析技術在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)應用程中仍是起步階段，其實這項技術的很多優(yōu)點仍然沒有被人們所發(fā)現(xiàn)，利用這項技術技術可以使得對農(nóng)作物或是食品的加工檢驗結(jié)果更加的精準，相信在不久的將來，超微弱發(fā)光分析技術將在農(nóng)業(yè)領域中成為主導力量，幫助農(nóng)產(chǎn)品的生長鑒定、產(chǎn)后加工以及儲藏等領域不斷前行，提高經(jīng)濟效益。

參 考 文 獻

[1] 楊景發(fā)，李嘉珣，趙琳敬，申朝暉，張曉雄. 基于植物葉片超微弱發(fā)光的光磁脅迫裝置設計[J]. 實驗室研究與探索，2015.

[2] 王偉華，龐靖祥，黃金昭，韓金祥. 生物光子的發(fā)展及應用[J]. 生物醫(yī)學工程研究，2015.