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        果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)展

        2023-06-08 03:54:24倖華珍李晶張琦王濤
        吉林蔬菜 2023年2期

        倖華珍 李晶 張琦 王濤

        摘 要:我國綜合國力提升,人民對果蔬農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求,建立簡單、快速和高效的果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留技術(shù)至關(guān)重要。

        關(guān)鍵詞:果蔬農(nóng)產(chǎn)品;農(nóng)藥殘留;快速檢測技術(shù)

        為了滿足不同區(qū)域地區(qū)對果蔬農(nóng)產(chǎn)品的需求,有些果蔬農(nóng)產(chǎn)品需要遠(yuǎn)距離運輸,在運輸中為保證果蔬農(nóng)產(chǎn)品的新鮮與品質(zhì),人們往往會采用防腐劑和色素等添加,這一定程度上會導(dǎo)致人體健康遭受威脅,同時,隨著人民生活水平不斷提升,對果蔬農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全更加重視,提出更高要求,加強(qiáng)果蔬農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測,明確和建立簡單、快速和高效果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留技術(shù)至關(guān)重要。

        前人研究表明,果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)種類繁多,目前常見的果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測可分為常規(guī)檢測和快速檢測兩大類型。果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留常規(guī)檢測技術(shù)主要包含氣相色譜法、高效液相色譜法等,這類型果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)方法的結(jié)果真實性、準(zhǔn)確性和靈敏度比較高,但是由于需要進(jìn)行繁瑣的樣品準(zhǔn)備處理,導(dǎo)致檢測成本高和時間較長。同時由于果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留常規(guī)檢測技術(shù)操作難度較高,不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的快速無損檢測的實際需求,不適宜當(dāng)前環(huán)境和市場需求。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,許多果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)逐漸應(yīng)用到實際生產(chǎn)中來,目前常見的果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)主要為免疫分析法、光譜分析法、酶抑制法和生物傳感器等,新型快速果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的出現(xiàn)使得果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,提高了果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留安全性、快速性與準(zhǔn)確性,大大節(jié)約了檢測成本。為此,本研究綜述分析了現(xiàn)存果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)的方法、原理應(yīng)用范圍和不足之處,并對未來可能的發(fā)展趨勢、應(yīng)用前景綜述分析,以期為果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)深入研究提供理論參考依據(jù)。

        1 酶抑制快速檢測技術(shù)法

        酶抑制快速檢測技術(shù)是利用酶的相關(guān)功能基因受到外界某些物質(zhì)的影響,導(dǎo)致對應(yīng)的酶活性出現(xiàn)下降或者喪失作用的一種檢測技術(shù),該技術(shù)與20世紀(jì)60年代開始得到應(yīng)用,在20世紀(jì)80年代得到廣泛的應(yīng)用,在各類果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)中該方法較為成熟[1]。該果蔬農(nóng)產(chǎn)品快速檢測技術(shù)在農(nóng)藥殘留檢測的原理是利用昆蟲毒理學(xué)的原理,利用有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥對動物體內(nèi)乙酰膽堿酶(AChE)具有抑制作用的方法,即當(dāng)試驗樣品中含有有機(jī)磷或者氨基甲酸酯類農(nóng)藥時,則乙酰膽堿酶活性被抑制,試驗樣品中加入的底物就不會被酶水解,進(jìn)而不產(chǎn)生顯色。但是當(dāng)試驗樣品中不含有時,酶活性則不會被抑制,試驗樣品中加入的底物就會被酶水解利用,進(jìn)而與顯色劑反應(yīng)出現(xiàn)顯色,就可以通過目測顏色的變化或利用分光光度計測定對應(yīng)吸光度值,計算出酶抑制率,進(jìn)而判斷出樣品中農(nóng)藥殘留的情況[2-3]。目前基于該原理研究開發(fā)的快速檢測卡(顯色紙片法)和儀器測定法(分光光度計法)在國際內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。

        酶抑制快速檢測技術(shù)方法雖然可在一定程度上滿足市場所需的快速無損檢測的實際需求,但是前人研究發(fā)現(xiàn)該技術(shù)方法存在檢測偏差和盲區(qū),該快速檢測技術(shù)方法只能對果蔬農(nóng)產(chǎn)品有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留總量進(jìn)行檢測,不能準(zhǔn)確識別農(nóng)藥的具體類型和殘留量,同時由于酶活性、底物濃度和反應(yīng)時間等具有特異性,試驗結(jié)果容易受帶干擾,其靈敏度和準(zhǔn)確性還有待進(jìn)一步提升,因此該方法主要用于果蔬農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留物普查。在未來如何改善酶試劑的質(zhì)量是提升酶抑制快速檢測技術(shù)結(jié)果準(zhǔn)確性的重中之重。

        2 免疫分析快速檢測技術(shù)法

        免疫分析法是利用有毒物質(zhì)與標(biāo)記的毒性進(jìn)行結(jié)合抗體監(jiān)測有毒物質(zhì)的一種方法,由美國科學(xué)家Berson和Yalow最早提出發(fā)明,而在農(nóng)藥上的免疫分析發(fā)現(xiàn)是在1986年由Centeno提出。免疫分析快速檢測技術(shù)法的關(guān)鍵核心是抗原和抗體的制備,需要與特定底物進(jìn)行標(biāo)記,依據(jù)標(biāo)記物的不同,可將免疫分析快速檢測技術(shù)法分為:放射免疫標(biāo)記技術(shù)(RIA)、酶免疫標(biāo)記技術(shù)(ELISA)、磁敏免疫分析(MI)、熒光免疫分析(FIA)、膠體金免疫技術(shù)(CGIA)和化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)(CLIA)。而目前在果蔬農(nóng)產(chǎn)品快速檢測技術(shù)方法中以酶免疫標(biāo)記技術(shù)(ELISA)最為常用。

        酶免疫標(biāo)記技術(shù)法(ELISA)的基本原理是利用酶標(biāo)記抗體或者酶標(biāo)記抗體進(jìn)行的抗原抗體反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后與的酶與底物產(chǎn)生顏色反應(yīng),進(jìn)行果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留定量檢測,其中按照檢測方法不同可分為直接和間接兩種方法。直接方法是將一定量的農(nóng)藥抗體滴定到微孔板等載體上面,然后利用標(biāo)定的酶農(nóng)藥抗原與待檢測的農(nóng)藥混合,兩者會與固定的一定量的農(nóng)藥抗體產(chǎn)生競爭反應(yīng),經(jīng)過一段的反應(yīng)時間后,對微孔板進(jìn)行洗脫,將上面未進(jìn)行反應(yīng)物質(zhì)洗脫掉,并加入反應(yīng)底物和顯色劑,最終將測定數(shù)值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中來計算帶測定物質(zhì)農(nóng)藥濃度。間接方法是指將一定量的農(nóng)藥-蛋白偶合物之間相互競爭,然后與溶液中的一定量抗體結(jié)合,經(jīng)過一段的反應(yīng)時間后,將上面未進(jìn)行反應(yīng)物質(zhì)洗脫掉,并加入反應(yīng)底物和顯色劑,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線上的數(shù)值對待檢物質(zhì)農(nóng)藥濃度進(jìn)行計算。酶免疫標(biāo)記技術(shù)法的應(yīng)用方法如下表1所示,目前現(xiàn)有的酶免疫標(biāo)記技術(shù)法已經(jīng)克服了傳統(tǒng)的操作繁瑣等方法,纏著高靈敏度、快捷的方向發(fā)展,在果蔬農(nóng)產(chǎn)品快速檢測中得到廣泛應(yīng)用。但是仍存在一定的局限性,例如農(nóng)藥抗體的制備難度大、開發(fā)費用較高、不適用于多種農(nóng)藥殘留的聯(lián)合分析等。

        3 生物傳感器快速檢測技術(shù)法

        生物傳感器發(fā)的原理是利用生物反應(yīng)或者生物物質(zhì)之間發(fā)生的親和作用,進(jìn)而有選擇性的對生物試劑的化學(xué)成分、生產(chǎn)過程等相關(guān)信息的方法。主要控制主體為傳感器,近年來在醫(yī)學(xué)、生物監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等方面得到廣泛的應(yīng)用。下面對果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測常用的生物識別元件進(jìn)行分類介紹:

        3.1 酶傳感器法

        酶傳感器法可分為酶抑制型和酶水解型,其中,酶抑制型傳感器法與酶抑制法相類似,都是利用酶活性與農(nóng)藥之間的相互抑制作用,酶的活性變化與農(nóng)藥濃度密切相關(guān),常用的測定方法分別為電化學(xué)法、熒光法、測溫法等。而酶水解型利用的是酶與底物之間的水解反應(yīng),通過傳感器將底物信號轉(zhuǎn)變成電或者光等信號,從而檢測出帶測定物質(zhì)農(nóng)藥濃度的一種方法。

        3.2 免疫傳感器法

        該方法與免疫分析快速檢測技術(shù)法類似,免疫傳感器法則屬于固相免疫分析法,即通過將農(nóng)藥抗體或者半抗原固定在分析儀等支撐物表面來檢測果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物的方法。而免疫傳感器則是可以通過換能器將免疫分析結(jié)果進(jìn)行分析,實現(xiàn)果蔬農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物的定量測定。

        4 光譜分析快速檢測技術(shù)法

        光譜分析快速檢測技術(shù)法主要是利用農(nóng)藥分子的光譜特性,同時結(jié)合化學(xué)計量方法進(jìn)行農(nóng)藥鑒定。較之前的研究方法相比,光譜分析快速檢測技術(shù)法不需要進(jìn)行前期的樣品處理和檢測試劑的配制。常見的光譜分析快速檢測技術(shù)法主要有可見/近紅外、紅外、拉曼光譜和激光誘導(dǎo)擊穿光譜等方法。但是該方法需要大量的分析和模型構(gòu)建,前期工作可能較為繁瑣。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 李小燕,李敬波,吳瑞茹,等.氣相色譜法同時測定普通白菜中10種有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留[J].河南化工,2021,38(1):52-54.

        [2] 趙素娟,包琴,趙麗杰.淺析酶抑制法在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用及酶源的研究進(jìn)展[J].食品安全導(dǎo)刊,2022(20):168-171.

        [3] 袁哲,李庭鉑.果蔬農(nóng)藥殘留檢測方法研究進(jìn)展[J].中國果菜,2021,41(9):75-78.

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