速測卡法與酶抑制率法快速檢測蔬菜中農(nóng)藥殘留的對比研究

湯彤

摘要 [目的]研究蔬菜農(nóng)藥殘留快速檢測的方法，為保障果蔬類農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全提供技術(shù)支撐。[方法]以六大類300份蔬菜樣品的檢測結(jié)果為依據(jù)，對速測卡法和酶抑制率法2種快速檢測方法中的檢測原理、檢測步驟、檢測結(jié)果、檢出限、陽性結(jié)果符合率進行對比研究。[結(jié)果]速測卡法和酶抑制率法都屬于快速檢測農(nóng)藥殘留的方法，相比較氣相色譜法方便簡單。速測卡法便于攜帶，隨用隨取，檢測速度更快。酶抑制率法需要使用RP-410型農(nóng)殘速測儀或其他類型分光光度計、恒溫培養(yǎng)箱等設(shè)備。[結(jié)論]速測卡法易操作，無需儀器和試劑，是市場、車站等場所快速檢測蔬菜農(nóng)藥殘留的較好方法。

關(guān)鍵詞 農(nóng)藥殘留；快速檢測；速測卡法；酶抑制率法

中圖分類號 S481+.8 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）01-0102-03

A Comparative Study on Rapid Detection of Pesticide Residues in Vegetables by Measurement Card and Enzyme Inhibition Methods

TANG Tong

（Agricultural Products Quality Inspection Center of Haimen City in Jiangsu Province， Haimen， Jiangsu 226100）

Abstract [Objective] The aim was to study rapid detection method for pesticide residues in vegetables， and provide technical support for ensuring quality and safety of fruits and vegetables. [Method] Based on the detection results of 300 vegetable samples in 6 major categories， testing principle， procedures， results， detection limit， coincidence rate of positive results of measurement card method and enzyme inhibition method were comparatively studied. [Result] The measurement card method and enzyme inhibition method both are rapid detection methods of pesticide residues， they are convenient and simple compared with the gas chromatography method. The measurement card method is easy to carry， with the use of access， the detection rate is faster. The enzyme inhibition method requires the use of RP-410 type rapid test instrument or other type spectrophotometer， constant temperature incubator and other equipments. [Conclusion] The measurement card method is easy to operate， without of instruments and reagents and is a good way to detect pesticide residues in vegetables from market， station and so on.

Key words Pesticide residue；Rapid detection；Measurement card method；Enzyme inhibition method

蔬菜作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡氖称罚滟|(zhì)量安全直接關(guān)系到消費者的身體健康及生命安全。近年來，由農(nóng)藥殘留引起的食品安全問題越來越受到消費者的關(guān)注。杜絕農(nóng)藥殘留超標蔬菜上市銷售，加強農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的監(jiān)控，建立健全農(nóng)藥殘留的監(jiān)測體系，已成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全工作的重中之重。

目前常用的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、薄層層析法等[1]。這些方法需要涉及到很多貴重的儀器設(shè)備，復(fù)雜的前處理，相當長的分析周期及熟練的技術(shù)人員，同時只能檢測單個的樣本。所以，亟需一種易操作、快速和低成本的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)。

目前國內(nèi)外蔬菜農(nóng)藥殘留的檢測方法主要有2個發(fā)展方向：一是利用色譜法的實驗室定量檢測，但其分析過程耗時長、費用高，不能做到快速檢測；二是利用生化檢測技術(shù)進行快速定性檢測，根據(jù)GB/T 5009.199—2003所述[2]，速測卡法（紙片法）與酶抑制率法（分光光度法）能快速檢測有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥在蔬菜中的殘留，保障消費者食用安全。與色譜法相比，快速檢測法是近年來應(yīng)用廣泛、發(fā)展速度較快的檢測方法。

酶抑制率法，其抑制率與農(nóng)藥濃度呈正相關(guān)。如果有農(nóng)藥抑制了酶的活性，酶不能水解乙酰膽堿，與顯色劑反應(yīng)則無色，測定其吸光度來確定酶活性，進而計算農(nóng)藥殘留量。酶抑制率法試藥需要冷藏運輸，常溫保質(zhì)期只有幾天，以直觀的數(shù)字形式讀取[3]。目前，國內(nèi)市場上很多農(nóng)藥殘留速測儀器都是利用顏色的變化原理設(shè)計而成。農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所設(shè)計的農(nóng)藥速測儀用的是丁酰膽堿酯酶。周永莉等[4]介紹華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所的科研成果“便攜式農(nóng)藥殘留檢測儀”用的是乙酰膽堿酯酶。酶抑制率法檢測農(nóng)藥殘留操作簡便、快速、靈敏、經(jīng)濟，樣品無需凈化，但此方法只能定性不能定量。

速測卡法是利用農(nóng)藥對乙酰膽堿酯酶抑制原理設(shè)計的一種根據(jù)顏色變化的直觀檢測方法。樣品中只要有微量有機磷或氨基甲酸類農(nóng)藥存在就能強烈地抑制藍色產(chǎn)物靛酚和乙酸的生成，所以，靠目測就可判斷農(nóng)藥殘留情況[5]。此方法方便、快捷，檢測范圍廣，靈敏度高，性價比高。王多加等[6]研制的農(nóng)藥殘留速測卡，把底物、酶和顯色劑都固定在一張卡片上，與PR2000A型農(nóng)藥殘留速測儀配合使用，使酶抑制反應(yīng)在最佳狀態(tài)下進行，不受其他因素影響，整個過程自動恒溫定時，可以大批量檢測。

目前，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員在農(nóng)藥殘留速測方面進行了大量研究，取得了一定成效，推廣應(yīng)用了大量檢測儀器設(shè)備和檢測方法，但速測技術(shù)在蔬菜農(nóng)藥殘留檢測上仍存在一些問題，不同檢測方法之間的難易度、可靠性有較大差異。筆者對現(xiàn)行應(yīng)用較多的速測卡法與酶抑制率法2種速測法進行了對比研究。

1 材料與方法

1.1 材料

各類蔬菜，包括綠葉類、白菜類、茄果類、甘藍類、瓜類、豆類，抽樣于海門市蔬菜種植基地和農(nóng)貿(mào)市場；農(nóng)藥速測卡、提取試劑（磷酸鹽緩沖液）、專用酶（膽堿酯酶）、底物（碘化硫代丁酰膽堿）、顯色劑（二硫代二硝基苯甲酸），廣東達元綠洲食品安全科技股份有限公司；

RP-410型農(nóng)殘快速檢測儀，北京朋利馳科技有限公司。

1.2 檢測原理

1.2.1 速測卡法（紙片法）。膽堿酯酶可催化靛酚乙酸酯（紅色）水解為乙酸與靛酚（藍色），有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥對膽堿酯酶有抑制作用，使催化、水解、變色的過程發(fā)生改變，由此可判斷出樣品中是否有高劑量有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥的存在[2]。

1.2.2 酶抑制率法（分光光度法）。在一定條件下，有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥對膽堿酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率與農(nóng)藥的濃度呈正相關(guān)，正常情況下，酶催化神經(jīng)傳導(dǎo)代謝產(chǎn)物（乙酰膽堿）水解，其水解產(chǎn)物與顯色劑反應(yīng)，產(chǎn)生黃色物質(zhì)，用分光光度計在412 nm波長處測定吸光度隨時間的變化值，計算出抑制率，通過抑制率可以判斷出樣品是否有高劑量有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥的存在[2]。

1.3 檢測方法

1.3.1 速測卡法（紙片法）。取5 g樣品，切碎，加入1000 mL緩沖溶液，振蕩50次，靜置2 min。取速測卡，用白色藥片蘸取提取液，放置10 min；將速測卡對折，用手捏3 min，使紅色藥片與白色藥片疊合發(fā)生反應(yīng)（白色藥片不變色或略有淺藍色均為陽性結(jié)果，變成天藍色或與空白對照卡相同，則為陰性結(jié)果）。

1.3.2 酶抑制率法（分光光度法）。取2 g樣品，切碎（非葉菜類4 g），加20.00 mL緩沖液，振蕩2～3 min，倒出上清液，靜置5 min，于平底小試管內(nèi)加入0.05 mL酶，300 mL樣品提取液，0.05 mL顯色劑，混勻后于37～41 ℃條件下放置30 min，加入0.05 mL底物，混合后于412 nm波長下比色，得出抑制率。對照測試：取300 mL緩沖液，其他步驟同樣品測定。

1.3.3 氣相色譜法。農(nóng)藥標準品的準備，內(nèi)標物的選擇，內(nèi)標物用量的確定，溶液的配制（內(nèi)標溶液的配制，標準溶液的配制，試樣溶液的配制），穩(wěn)定儀器，進樣分析，計算。通過氣相色譜法確認樣品是否合格。

2 結(jié)果與分析

2.1 速測法的檢測判定

速測卡法中結(jié)果以酶被有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥抑制（陽性）、未抑制（陰性）表示。與空白對照卡比較，白色藥品不變色或略有淺藍色均為陽性結(jié)果，不變藍為強陽性結(jié)果，說明農(nóng)藥殘留量較高，顯淺藍色為弱陽性結(jié)果，說明農(nóng)藥殘留量相對較低。白色藥片變?yōu)樘焖{色或與空白對照卡相同，為陰性結(jié)果。

酶抑制率法中結(jié)果以酶被抑制的程度（抑制率）表示。抑制率≥70%，表示蔬菜中有高劑量有機磷或氨基甲酸酯類農(nóng)藥存在，樣品為陽性。陽性樣品需重復(fù)檢測2次以上。

2.2 蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果

2種方法中使用同樣的蔬菜樣品300份，利用速測卡法共檢測出陽性蔬菜樣品為24份，不合格率（陽性）為8.0%（表1）；利用酶抑制率法共檢測出陽性蔬菜樣品為26份，不合格率（陽性）為8.7%（表1）。同時用氣相色譜法進行比較驗證，氣相色譜法得出的不合格份數(shù)為22份，合格份數(shù)為278份。由此可以看出，利用速測卡法，陽性結(jié)果中，符合率為91.7%，符合國家標準的要求；利用酶抑制率法，陽性結(jié)果中，符合率為84.6%，符合國家標準的要求[7]。2種方法中，均出現(xiàn)假陽性，主要是芹菜、香菜、韭菜這些蔬菜樣品。根據(jù)國標上的說明，主要是因為韭菜、蘿卜、蔥、蒜、芹菜、茭白、香菜、蘑菇等汁液中含有對酶有影響的植物次生物質(zhì)——含硫化合物，容易產(chǎn)生假陽性。故處理這類樣品時，可采取整株（體）蔬菜浸提法[8]。同樣，對含色素較高的蔬菜，也可采取整株蔬菜浸提法，其上清液必須充分澄清，以減少色素的干擾[9]。

2.3 速測卡法與酶抑制率法的對比分析

2.3.1 速測卡法與酶抑制率法的共同點。

2種方法都是酶抑制法測定蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢驗方法，與氣相色譜法相比，都具有檢測時間短、操作容易、設(shè)備投資小、只能判定部分農(nóng)殘的特點，但都易產(chǎn)生假陽性。其中速測卡法中使用固化有膽堿酯酶和靛酚乙酸酯試劑的紙片（速測卡），酶抑制率法使用的是乙酰膽堿酶，所以在使用時需要保證酶的活性。酶試劑儲藏溫度不當、長時間室溫放置使用或開啟較長時間后再用，均可造成酶活性的降低。當反應(yīng)溫度低于37 ℃，酶反應(yīng)的速度會隨之放慢，當檢測結(jié)果無效時，其原因常是酶活性不夠或反應(yīng)溫度太低。

2.3.2 速測卡法與酶抑制率法的不同點。

不同農(nóng)藥檢出限不同，相同農(nóng)藥采用不同的速測方法時檢出限也不同。這是速測的靈敏度指標[6]，與檢測的原理及方法相關(guān)，所以在速測時應(yīng)根據(jù)需要采用適宜的方法。但在臨界值之下仍有較高的農(nóng)藥殘留無法檢出或檢出率不高。因酶抑制率法與速測卡法的取樣方法不同、稀釋倍數(shù)不同，所以對蔬菜樣品的檢測靈敏度和絕對檢出限量，酶抑制率法不如速測卡法[6]。

3 結(jié)論與討論

近年來，各種農(nóng)藥殘留速測技術(shù)不斷更新完善，新的檢測方法迅速發(fā)展，但各種檢測技術(shù)在操作難易度和結(jié)果精準性上還存在差異。速測卡法和酶抑制率法的共性是它們都屬于快速檢測農(nóng)藥殘留的方法，相比較氣相色譜法方便簡單。速測法雖操作簡便，但容易產(chǎn)生假陽性且無法確定具體的農(nóng)藥品種和含量。所以在平時的檢測中，需要根據(jù)實際情況選擇合適的方法，確保檢測結(jié)果的準確性與及時性。在出現(xiàn)不合格檢測樣品的情況下，要進一步使用色譜定量分析。速測卡法便于攜帶，隨用隨取，檢測速度更快，適合在蔬菜生產(chǎn)基地、農(nóng)貿(mào)市場、家庭、學(xué)校使用[6]，但使用時需注意的是：①洗脫完全，緩沖液少會導(dǎo)致空白對照卡不變色；②反應(yīng)時間充分，預(yù)反應(yīng)為10 min以上，疊合反應(yīng)為3 min；③存放到位，開封后最好3 d內(nèi)用完，如一次用不完可存放在干燥器中，7 d內(nèi)用完。酶抑制率法需要使用RP-410型農(nóng)殘速測儀或其他類型分光光度計以及恒溫培養(yǎng)箱等設(shè)備。酶抑制率法更適用于實驗室使用，同時需要經(jīng)常清洗或更換比色皿、試管等試驗器具，防止樣品相互污染而影響比色皿的透光性。

傳統(tǒng)型的蔬菜農(nóng)藥殘留檢測方法具有對技術(shù)人員要求高、費用昂貴、設(shè)備復(fù)雜等特點，不利于在市場上進行快速檢測；速測卡法易操作，無需儀器和試劑，是在市場、車站等場所進行檢測的最佳方法；酶抑制率法靈敏度接近傳統(tǒng)檢測法，其檢測結(jié)果可作為其他檢測結(jié)果的判定依據(jù)[10]。農(nóng)藥殘留速測技術(shù)快速發(fā)展的同時也存在諸多問題，所以需要加強速測產(chǎn)品的管理，規(guī)范速測產(chǎn)品市場；同時，加強技術(shù)研究，加大科研投入，解決速測法存在的靈敏度不高、精準性差等技術(shù)問題；最后，進一步推進農(nóng)藥殘留速測標準的制訂工作，建立相關(guān)標準與規(guī)程，改善目前速測現(xiàn)狀，從而為保障蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品的食用安全提供技術(shù)支撐。

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