農產品中農藥殘留快速檢測技術研究進展

◎ 祝 愿，李 俊，賴 飛，熊勝利，龐宏宇，蘇美丞，王 震，劉 凱，張 瑞，蔡 滔

（1.貴州省農產品質量安全監督檢驗測試中心，貴州 貴陽 550001；2.貴州省綠色食品發展中心，貴州 貴陽 550001）

隨著食品、環境、公共安全等領域快速測試要求的發展，現有的儀器測試過程和技術已無法滿足現場判定的及時性和易操作的要求。快速檢測技術是近年來普遍推廣與使用的檢測技術，指在短時間內利用物理、化學、生物等檢測技術完成待檢樣品目標物質的測定，判斷是否符合標準規定值[1]。快速檢測技術前處理操作簡單，儀器設備的條件要求不高，可以現場或在線進行快速檢測。目前隨著檢測領域的發展和食品安全問題的日益突出，快速檢測技術以其快捷、靈敏度高、成本低的分析優勢成為檢測技術的發展方向[2]。

1 快速檢測方法

1.1 薄層色譜法

薄層色譜法（Thin-Layer Chromatography，TLC）是根據待測物與固定相吸附能力不同，分離目標物質的一種薄層色譜分離方法。因農藥理化性質不同，對同一吸附劑（固定相）吸附力強度不同，洗脫劑（流動相）帶動農藥在固定相中發生連續吸附、解吸作用，最終使不同農藥分離形成一系列斑點[3]。吸附劑對農藥吸附存在差異，形成不同遷移距離的譜帶，通過目標物質與對照物色譜圖比移值（Rf）的對比，以達到鑒別農藥性質或測定其含量的目的。

1.2 酶聯免疫技術

酶聯免疫吸附（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，EIAS）分析方法屬于免疫分析法的一種，能高靈敏度地定量分析農藥殘留。以抗體固相化和抗原的酶標記，放大目標分析物的特異度和靈敏度，按照原理，試驗步驟分為抗原或抗體的捕獲（固定）、抗原-抗體結合、酶促反應。待檢樣品與固相載體表面之間以抗原-抗體形式結合，經洗滌劑洗脫下未能結合的物質，再加入具備免疫和酶雙重活性的酶標記抗原（抗體），在固相上形成抗體-抗原-抗體結合物，酶反應底物加入后，底物被催化為有色產物，根據顯色深淺對待檢物質進行定性或半定量[4]。

1.3 免疫膠體金技術

免疫膠體金檢測技術（Immune Colloidal Gold Technique，GICT）是以金顆粒受靜電作用形成穩定膠體狀的膠體金為示蹤標記物，經膠體金與目標物質競爭性免疫結合，抑制抗體與硝酸纖維膜上半抗原-蛋白偶聯物的結合，通過硝酸纖維膜檢測線（T線）顏色深淺變化，對樣品目標物進行定性判斷[5]。膠體金經還原（還原劑：白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉和鞣酸）后的氯金酸聚合成特定大小的金顆粒，并由于靜電作用成為一種穩定的膠體狀態，稱為膠體金[6]。

1.4 酶抑制率法

酶抑制率法是目前國內農殘快速檢測中現行有效的國家標準方法。通過檢測有機磷和氨基甲酸酯類農藥抑制膽堿酯酶活性的酶抑制率來測定農藥殘留，農藥含量與酶抑制率呈正相關[7]。膽堿酯酶與底物發生催化、水解的過程，反應底物由紅色水解為藍色，酶活受有機磷和氨基甲酸酯類農藥抑制后，變色過程發生變化，經分光光度計或速測卡片測定吸光度變化率，對樣品中有機磷或氨基甲酸酯類農藥進行半定量[8]。酶抑制法因底物、酶、顯色劑有一定的特異性，并受樣品基質的干擾易出現假陽性或假陰性誤判[2]。

2 檢測標準

我國食用農產品農藥殘留速測技術在近十年發展較為迅速，已逐漸成為基層監管機構和生產經營企業開展檢測的主要技術手段。現行有效的各類發布形式的農殘快速檢測標準（表1）共41項，其中國標1項，行業標準5項，地方標準2項，團體標準33項。現行標準中以單一農藥殘留分析和免疫膠體金法檢測方法主，項目涵蓋克百威、多菌靈、吡蟲啉、毒死蜱和腐霉利等50個農藥參數，涉及檢測對象有蔬菜、水果、大米、茶葉、植物類中藥材及其飲片。

表1 農產品農藥殘留快速檢測標準匯總表

快速檢測標準涵蓋50項農藥參數，覆蓋了14項國家禁限用農藥（克百威、毒死蜱、水胺硫磷、甲拌磷、三唑磷、對硫磷、氧樂果、百草枯、甲胺磷、樂果、氰戊菊酯、涕滅威和乙酰甲胺磷），其中克百威等23項農藥有1項以上的快速檢測標準。在一程度上快速檢測產品與其標準的配合使用，能有效提升基層檢驗檢測效能，成為切實維護農產品質量安全的第一道防線。

3 速測產品評價

現有速測產品種類多、質量參差不齊，導致速測結果可溯源性差，因此需按照農業農村部辦公廳《關于2022年度常規農藥殘留快速檢測產品評價結果的通報》（農辦質〔2022〕14號），對速測產品進行嚴格把關。必須關注其靈敏性、適用性、重現性和準確性等技術指標，并統籌考慮操作程序的煩瑣度、操作便捷度和結果識讀方式科學性等因素。方法驗證評價的主要技術參數包含靈敏度與穩定性、陰性和陽性臨界值等[2]。目前，對檢測方法的評價驗證研究逐漸成為熱點，已經公布的快速檢測產品評價標準（規范）見表2，共有5項，1項農業農村部評價方案，1項國家市場監督管理總局的食品快速檢測使用規范，其余3項為深圳、江西、湖北出臺的地方標準。

5項評價方案均對定性和定量快速檢測產品提出了一系列技術指標。其中定性快速檢測產品評價方案技術一般包括檢出限（臨界值）、靈敏度、特異性、假陰性率/假陽性率、檢測時間。定量快速檢測產品評價方案技術一般包括檢出限、準確度、精密度、線性和范圍、檢測時間，評價試驗采用盲樣測試，所得結果與相應指標要求比對判定。

3.1 盲樣測試

盲樣測試包括有證食品（農產品）標準物質、參考物質和自行制備盲樣，其中自行制備盲樣的均勻性和穩定性應滿足《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》（CNAS—GL003：2018）[9]，或其他同等國家標準（規范）。盲樣的組成分為陽性樣品（加標樣品）、陰性樣品，其數量應滿足在同一條件下，不同批次的快檢產品和同一批次的快檢產品，檢測結果符合參比方法檢測的顯著性檢驗要求。陽性樣品用于考察產品的假陰性率、假陽性率，以有國家標準限量值的物質為添加物質，添加水平應等同或低于檢出限（臨界值）的需求，其中檢出限的0.5倍水平用于考察產品的假陽性率，1倍水平用于考察產品假陰性率[10]。陰性樣品用于考察產品的假陽性率。

3.2 參比方法

參比方法是指經過系統研究，具備清晰嚴密的物質特征值測量及其整體程序和所需條件的一種方法，且該方法具備與預期用途相稱的準確度和及其他性能[11]。優先選擇國家食品安全監督抽檢指定檢測方法或卡方試驗[12]對參比方法進行一致性測試。卡方試驗計算公式為

式中：a表示被快檢產品檢測為陽性，但參比方法檢測為陰性的樣品數量；b表示被快檢產品檢測為陰性，但參比方法檢測為陽性的樣品數量。卡方χ2結果（95%置信區間下）評價：χ2＜3.81表示快檢產品與參比方法的陽性確證率無顯著性差異；χ2＞3.81表示快檢產品與參比方法的陽性確證比率正有顯著性差異。若能證實快檢產品比參比方法有更高的靈敏度，則陽性樣品確證率在兩者之間的顯著性差異可接受。

3.3 檢出限（臨界值）

對于已有國家規定的快速檢測方法，產品檢測限應符合對應的方法檢測限要求。對于沒有國家規定的快速檢測方法，禁用物質或無限量要求的物質檢測限應與參比方法檢測限比較；存在國家標準限量值的物質，應等同或低于限量值。

3.4 靈敏度、特異性、假陰（陽）性率

靈敏度、特異性、假陰（陽）性率要根據表3的盲樣快速檢測結果進行評價。在不同規范文件中，最低檢出限包括但不限于：等同或小于GB 2763—2021規定的食品中農藥殘留最大限量0.5倍水平或1倍水平；待檢目標為禁用物質時，等同或小于參比方法中檢出限1倍的濃度水平。

表3 盲樣快速檢測結果統計表

（1）靈敏度（p+）為實驗條件達到最低檢出限時，陽性樣品（盲樣）中檢出陽性結果的概率，p+=N11/N1×100%。

（2）特異性（p-）為實驗條件達到最低檢出限時，陰性樣品（盲樣）中檢出陰性結果的概率，p-=N22/N2×100%。

（3）假陰性率（pf-）為實驗條件達到最低檢出限時，陽性樣品中（盲樣）檢出陰性結果的概率，pf-=N12/N1×100%。

（4）假陽性率（pf+）為實驗條件達到最低檢出限時，陰性樣品中（盲樣）檢出陽性結果的概率，pf+=N21/N2×100%。

3.5 檢測時間

原則上單個樣品的檢測時間（包括從樣品前處理到最后出結果的整個過程）應小于30 min，或6個樣品的總檢測時間小于120 min[13]。

4 結語

在《中華人民共和國農產品質量安全法》中規定，復檢不得采用快速檢測方法。在實際應用中快速檢測方法主要在現場在線檢測中進行應用。開發、應用和推廣農殘快速檢測技術是一項長期工作，需要從科技、行政、立法等環節協同發力，有效確保檢驗檢測過程的程序性公正和結果性公正。