王潔蓮,閻會平,牛 瑋
(山西省農產品質量安全檢驗監測中心,太原 030025)
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初級農產品質量安全檢測技術研究進展
王潔蓮,閻會平,牛 瑋
(山西省農產品質量安全檢驗監測中心,太原 030025)
綜述了初級農產品質量安全檢測技術研究進展,包括樣品前處理檢測技術、儀器檢測技術、確證檢測技術和快速檢測技術。樣品前處理檢測技術中的免疫親和凈化小柱在生物毒素檢測中被廣泛使用;確證檢測技術中色譜—質譜連用技術因定性定量準確,在有條件的實驗室中得到了快速發展;快速檢測技術中酶抑制法簡便、快速等優點使這項技術與大型儀器互補,在農藥殘留檢測中被大力推廣。
初級農產品;質量安全;檢測技術
初級農產品是指在農業生產中直接獲得,沒有經過加工,比如蔬菜、水果、糧食、油料等,初級農產品的質量安全直接影響到后續加工品的品質。初級農產品在生產過程中主要影響安全的因素有農藥殘留、重金屬、生物毒素等。2006年,我國出臺了《農產品質量安全法》,適合中國國情的農產品質量安全體系正在逐步建立,人們的質量安全意識越來越強烈,檢測技術是支持質量安全的必要手段,本文綜述初級農產品質量安全檢測技術的研究進展。
初級農產品在生產過程為了防治病、蟲、草害,允許使用國家規定的農藥。目前存在的問題是農民不按規定使用農藥,使用農藥后在間隔期內采摘直接上市,這是造成農藥殘留超標的主要問題。我國目前農藥殘留的檢測技術有樣品前處理技術、確證檢測技術和快速檢測技術等3個方面。
1.1 樣品前處理技術
樣品前處理技術在農藥殘留檢測中占有非常重要的位置,傳統的樣品前處理使用大量的有機溶劑,對環境和人員造成嚴重的危害?,F在使用的前處理技術如固相萃取等,時間快、污染小、回收率滿意。固相萃取技術可因吸附劑和洗脫溶劑的變化而檢測不同種類的農藥。劉永等用固相萃取技術檢測有機磷類農藥[1],回收率為76.9%~102.8%。劉曉亮[2]等用固相萃取技術檢測23種農藥,回收率為73.0%~98.4%。近年來發展較快的一項前處理技術是用特定材料吸附樣品中雜質。常用的特定材料有乙二胺、N-丙基硅烷等,Hou[3]等用特定材料吸附檢測稻米中124種農藥殘留,回收率可達到76.9%~102.8%。
1.2 確證檢測技術
確證檢測技術主要有氣相色譜法,液相色譜法和色譜-質譜聯用技術。近年來我國完善了很多檢測技術的方法,如GB/T 19648-2006[4]等,大部分集中在色譜-質譜聯用技術。目前適合農藥多殘留檢測的氣相、液相色譜的檢測方法有很多,常用的只有1種,即NY/T761-2008[5],使用3臺儀器,可檢測108種農藥。色譜-質譜連用技術檢測農藥種類多,定性定量準確,有條件的實驗室應用非常廣范,但因價格昂貴,人員技術要求高,未得到普及。Wang等[6]建立了油料種子中68種農藥殘留的確證方法。
1.3 快速檢測技術
快速檢測技術大量應用推廣的有免疫分析法和酶抑制法。免疫分析法日常應用的技術只能檢測單一農藥,可以做到半定量狀態。目前已有適合多殘留檢測的免疫試紙條,免疫試紙條配合檢測儀器,可做到定性定量狀態,這一技術有待推廣。但因農藥種類繁多,免疫試紙條的制備需要每一種農藥的抗體,導致這一技術目前檢測的農藥種類有限。酶抑制法可以檢測有機磷和氨基甲酸酯類農藥,對辛辣刺激的蔬菜的檢測假陽性率比較高。王文等[7]用調節pH的方法檢測大蒜中的農藥殘留,沒發現假陽性,酶抑制法操作簡便,時間短,可檢測多殘留農藥,在超市和批發市場經??匆?,與大型儀器互補,守衛好農藥殘留檢測第一關。
重金屬存在自然環境中,主要污染有鉛、鎘、鉻、銅、鎳、砷、汞等。初級農產品生長在自然環境中,由于富集作用,在初級農產品中大量存在,經食用后,直接影響著人們的身體健康,尤其是兒童經常發現鉻超標。我國目前重金屬的檢測技術有樣品前處理技術和儀器檢測技術2個方面。
2.1 樣品前處理技術
目前農產品中的重金屬樣品前處理技術主要有濕法消解、干灰化法消解和微波消解等3種技術。3種前處理技術各有利弊,都在使用。濕法消解所需條件簡單,一般實驗室都能達到,但樣品消解過程中所加的酸全部具有腐蝕性,對實驗人員有很大危害。干灰化法消解不同的元素要使用不同的溫度,所需時間長,在消解過程中有些元素損失大。微波消解技術是一種深層加熱技術,消解能力強,強酸使用少,對環境和人員污染小等優點得到廣泛應用。倪小英[8]等對稻米中重金屬的前處理檢測方法作了對比。宋洪強[9]等比較了各種消解方法測砷的區別。重金屬樣品前處理根據所測元素不同,使用的方法不同,沒有一種統一的方法可以檢測所有元素,有待進一步研究。
2.2 儀器檢測技術
重金屬儀器檢測技術主要有原子熒光、原子吸收、電感耦合等離子質譜法等,原子熒光法和原子吸收法,所測的元素不能互相取代,何磊[10]研究了原子熒光檢測食品中的重金屬。羅歡忠等[11]建立了電感耦合等離子體質譜法檢測大米中的鉛、鎘、汞和砷等元素的方法。電感耦合等離子質譜法可檢測原子熒光法和原子吸收法能檢測的所有元素,但價格昂貴,運行成本高,應用有局限。
生物毒素是由產毒真菌在適宜的環境條件下產生的有毒代謝產物。生物毒素是初級農產品的主要污染物之一,生物毒素的種類越來越多,危害健康的種類主要有黃曲霉毒素、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、棒曲霉毒素和伏馬毒素等。其中,黃曲霉毒素被世界衛生組織列為Ⅰ類致癌物,人進食被其污染的作物可導致急、慢性中毒。我國目前生物毒素的檢測技術有樣品前處理技術、確證檢測技術和快速檢測技術3個方面。
3.1 樣品前處理技術
生物毒素樣品前處理技術有多功能凈化小柱和免疫親和凈化小柱。多功能凈化小柱是針對各種毒素用不同的凈化材料裝填的凈化小柱,凈化小柱10年前應用廣泛,雜質干擾嚴重一直是有待解決的問題。免疫親和凈化小柱是利用抗原抗體特異性高,可逆性結合的特點,利用惰性微珠和抗體共價結合裝填小柱,提取液適合流速通過免疫親和凈化小柱,抗原抗體結合,非目標化合物流出,再用緩沖液洗脫抗原,純化抗原,減少雜質干擾。張奇[12]等就黃曲霉毒素的免疫分析方法做了專門研究。
3.2 確證檢測技術
生物霉毒素定量檢測方法主要有:液相色譜法和液相色譜—質譜法。液相色譜法基質干擾嚴重,同一種類的毒素及其代謝或衍生物可用一個方法檢測,在毒素分離前或后需使用衍生系統,才能準確定量。在毒素分離前或后需使用衍生系統,才能準確定量。范素芳等[13]比較了液相色譜和色譜-質譜測定花生、玉米和大米中黃曲霉毒素。液相色譜-質譜法是近幾年的研究熱點,可同時檢測多種毒素,定性定量準確。
3.3 快速檢測技術
生物毒素的快速檢測技術主要是酶聯免疫檢測技術、免疫親和熒光檢測技術、免疫層析檢測技術等。免疫技術的核心是高特異,高選擇性的抗體,抗體的靈敏度和特異性是免疫分析技術的關鍵和基礎。目前依酶聯免疫檢測技術生產的試劑盒應用廣泛。同一試劑盒可以檢測同一毒素的不同亞型,特異性高,可以做到半定量狀態。目前有同時檢測3種毒素的試紙條研制出來,單純試紙條檢測只能定性不能定量,配合儀器使用才可定量。
樣品前處理技術是實驗的關鍵環節,正在逐步向自動化、統一化轉變。前處理設備與大型儀器的聯用,提高了前處理的準確度,減少了人員誤差。確證檢測技術中的色譜-質譜聯用儀在向便攜化轉變??焖贆z測技術的準確度在逐步提高。檢測技術的提高是保障農產品質量安全的必要手段,適合我國國情的檢測技術和體系在逐步發展,實現從源頭到飯桌每個環節都可控,讓人民吃的放心,吃的安心?!?/p>
[1]劉永,唐英斐,宋金鳳,等.固相萃取-液相色譜-串聯質譜法測定蔬菜中4種有機磷農藥及其代謝產物[J].色譜,2014,32(2):134-139.
[2]劉曉亮,郭澤旺,黃璐璐,等.多壁碳納米管分散固相萃取氣相色譜法檢測蔬菜中23種農藥殘留[J].南方農業學報,2016,47(3):401-406.
[3]Hou X,et al.A multi-residue method for the determination of 124 pesticides in rice by modified QuEChERS extraction and gas chromatography-tand em mass spectrometry[J].Food Chemistry,2013,138:1198-1205.
[4]GB/T 19648-2006 水果和蔬菜中500種農藥及相關化學品殘留的測定 氣相色譜-質譜[S].
[5]NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定[S].
[6]Wang X P,et al.Screening for pesticide residues in oil seeds using solid-phase dispersion extraction and comprehensive two-dimensional gas chromatography time-of-flight mass spectrometry[J].Journal of Separation Science,2012,35:1634-1643.
[7]王文,等.采用酶抑制法檢測大蒜中農藥殘留的改進方法[J].食品科學,2016,34(12):135-139.
[8]倪小英.稻米重金屬檢測及前處理方法研究[D].湖南:湖南農業大學,2008.
[9]宋洪強,郝云彬,吳益春,等.原子熒光光度法中濕法消解、微波消解、干灰化前處理法測定水產品中總砷含量的比較[J].浙江海洋學院學報,2010,29(4):367-401.
[10]何磊.原子熒光法測定食品中重金屬的研究[D].大慶:東北石油大學,2014.
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[12]張奇,李培武,陳小媚,等.黃曲霉毒素免疫檢測技術研究進展[J].農產品質量與安全,2013,63(3):42-46.
[13]范素芳,李培武,王秀嬪.高效液相色譜和高效液相色譜-離子阱質譜測定花生、玉米和大米中黃曲霉毒素方法比較[J].食品科學,2011,32(12):254-258.
(責任編輯 李婷婷)
Research Advancement of Quality and Safety Detection Technologies of Primary Agricultural Products
WANG Jie-lian,YAN Hui-ping,NIU Wei
(Agricultural Products Quality Safety Monitoring Center of Shanxi Province,Taiyuan 030025,China)
This paper briefly reviewed research advancements of the technologies of primary factors that affected.the primary agricultural product quality and safety.Confirmed inspection technology was divided into sample pre-treatment techniques,confirmed detection technologies and rapid detection technologies.Immune affinity purification column of sample pre-treatment techniques had been widely applied in biological toxin detection.Due to the qualitative and quantitative accuracy,confirmed detection technologies had been quickly developed in the conditional lab.The enzymatic inhibition method of rapid detection technologies were simple,quick in complementary advantages with large equipment,which had been promoted in the detection of pesticide residue.
primary agricultural product;quality and safety;detection technology
王潔蓮(1980— ),女,碩士,高級農藝師,研究方向:農產品質量安全。