食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)化研究

摘要：農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全直接影響人體健康，其中的農(nóng)藥殘留問題引起了人們的廣泛關(guān)注。通過有效的檢測技術(shù)可以了解食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量的情況。因此，本文總結(jié)了食用農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了食用農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測技術(shù)的優(yōu)化措施，旨在為食用農(nóng)產(chǎn)品殘留檢測技術(shù)的進一步完善提供理論參考。

關(guān)鍵詞：食用農(nóng)產(chǎn)品；農(nóng)藥殘留；檢測技術(shù)；優(yōu)化研究

Application and Optimization of Pesticide Residue Detection Technology for Edible Agricultural Products

TANG Xiaoxue

（Anhui Institute of Product Quality Supervision and Inspection， Hefei 230051， China）

Abstracts： The quality and safety of agricultural products directly affect human health， and the problem of pesticide residues in agricultural products has aroused widespread concern. Through effective detection technology， we can understand the pesticide residues in edible agricultural products. Therefore， this paper summarizes the application status of edible agricultural products residue detection technology， and puts forward the optimization measures of edible agricultural products residue detection technology， aiming to provide theoretical reference for the further improvement of edible agricultural products residue detection technology.

Keywords： edible agricultural products; pesticide residue; detecting technique; optimization research

食用農(nóng)產(chǎn)品作為食品加工的原料，是人們生活的基本必需品，大部分食品成品以及半成品都由農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)而得。因此，保證食用農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，是保障人們生命安全的重要基礎(chǔ)[1-2]。為了提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，降低病蟲害發(fā)生風(fēng)險，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會使用大量的殺蟲劑，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)。長期食用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品會對人體健康產(chǎn)生嚴重的不良影響，可能導(dǎo)致身體機能受損，甚至造成不可恢復(fù)的功能性損害[3-4]。同時，農(nóng)藥殘留嚴重降低了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和食用價值[5]。因此，采用有效的檢測技術(shù)對食用農(nóng)產(chǎn)品進行檢測，可以為農(nóng)產(chǎn)品種植者提供技術(shù)方面的指導(dǎo)，還有利于保障食品農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量以及安全，進一步促進食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 常用的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)

1.1 與酶抑制檢測相關(guān)的食用農(nóng)產(chǎn)品檢測技術(shù)

酶抑制分析法是利用酶對農(nóng)藥中有機磷酯類化合物的高靈敏度進行測定[6-8]。該法具有簡便、快捷等優(yōu)點，但需要一定的酶活。因此，在實際檢測過程中，必須保證所使用的酶類物質(zhì)的活力與品質(zhì)，保證檢測結(jié)果具有較高的精確度[9-10]。

1.2 與膠體金檢測相關(guān)的食用農(nóng)產(chǎn)品檢測技術(shù)

膠體金分析法是利用金標(biāo)抗體試紙對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)進行快速、準(zhǔn)確的分析。其基本原理是通過對目標(biāo)物與抗原抗體相互作用，實現(xiàn)對農(nóng)藥殘留的測定[11-12]。該方法簡單方便，只需要將試紙放入已處理好的溶液中，就可以在數(shù)分鐘之內(nèi)得到精確的農(nóng)藥殘留測定結(jié)果[13-14]。

1.3 與色譜檢測相關(guān)的食用農(nóng)產(chǎn)品檢測技術(shù)

色譜檢測技術(shù)是目前農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作中一種應(yīng)用較為廣泛、準(zhǔn)確度較高的檢測技術(shù)。但在實際應(yīng)用中[15-16]，色譜檢測技術(shù)可能會出現(xiàn)較大的誤差，可將色譜法和質(zhì)譜法相結(jié)合對農(nóng)產(chǎn)品進行檢測，以獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果[17]。

2 食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留新型檢測技術(shù)

2.1 基于金屬有機框架和熒光傳感器的檢測技術(shù)

將金屬有機框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）與熒光傳感器相結(jié)合的檢測技術(shù)具有較高的靈敏度以及選擇性，可以有效地檢測食用農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留。MOFs自身具有較高的比表面積，其特有的多空結(jié)構(gòu)具有可調(diào)節(jié)性，能夠吸附較多的物質(zhì)。此外，MOFs還具有熒光猝滅等優(yōu)勢，在食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測方面得到了廣泛應(yīng)用。劉妮[17]采用熒光傳感方法分別對吡蟲啉以及毒死蜱兩種農(nóng)藥殘留物進行檢測，結(jié)果顯示，熒光傳感檢測方法具有較高的靈敏度以及準(zhǔn)確度，可以為食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測提供重要支撐以及有力保障。基于MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料的熒光檢測方法具有較高的靈敏度以及抗干擾能力等特點，可以用于食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測。MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料具有AuNCs材料的熒光特性、ZIF-8材料的骨架保護作用以及MnO2的催化劑和猝滅劑功能特性。MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料可以通過背景效應(yīng)增加能量傳遞作用，減少其他干擾物質(zhì)對檢測結(jié)果的影響，增強抗干擾能力，以提高檢測的靈敏度。AuNCs@ZIF-8材料在635 nm處具有較強的發(fā)光強度，可以與MnO2的催化產(chǎn)物形成具有較高抗干擾能力的典型比例熒光物。MnO2-AuNCs@ZIF-8復(fù)合材料還能夠有效識別乙酰膽堿酯酶，即硫代膽堿的水解產(chǎn)物，使MnO2被還原，被廣泛用于食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作。基于有機磷農(nóng)藥對乙酰膽堿酯酶的抑制作用，可以構(gòu)建一個比率熒光平臺，在對毒死蜱農(nóng)藥殘留量進行檢測時，具有較高的靈敏度，檢測限可達到

0.22 ng·mL-1。比率熒光傳感檢測方法已在大白菜毒死蜱農(nóng)藥殘留檢測方面取得了較好的效果，表明比率熒光傳感檢測方法在食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測方面具有較大的潛在價值。基于分子篩咪唑酯骨架（ZIF-8）建立的熒光適體傳感檢測方法，在檢測吡蟲啉農(nóng)藥殘留量方面具有較高的靈敏度以及較高的選擇性。ZIF-8可以通過靜電相互作用、氫鍵相互作用以及Zn2+配位作用，吸附熒光標(biāo)記的互補DNA鏈（cDNA FAM），并通過光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移作用降低FAM的熒光強度；Zn2+可以增強ZIF-8在互補DNA鏈上的吸附作用，相比其他的納米材料具有較大的優(yōu)勢以及應(yīng)用價值，這種吸附作用也可以更好地抵抗不同序列和生物配體對cDNA FAM的取代作用，使吡蟲啉配體（ABA）與互補DNA相結(jié)合，形成雙鏈DNA，即dsDNA。雙鏈DNA可以在ZIF-8表面形成較弱的吸附作用，增強系統(tǒng)中PET的熒光信號強度；在吡蟲啉的作用下，使cDNA FAM從雙鏈DNA中釋放出來，產(chǎn)生熒光猝滅反應(yīng)。與ABA-FAM/ZIF-8傳感器檢測技術(shù)相比，基于dsDNA/ZIF-8的適配體傳感器檢測技術(shù)在農(nóng)業(yè)以及環(huán)境樣品檢測方面具有較高的靈敏度，檢測量可達到100 ng·mL-1，為食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作提供了重要支撐以及有力保障，使生物傳感器檢測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測方面展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。

2.2 基于虛擬儀器的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)

近年來，許多科研人員利用酶抑制劑建立了一套快速、靈敏、靈敏的分析方法。裘正軍等[18]通過建立農(nóng)殘快速測定體系，初步探討了農(nóng)殘與酶活抑制的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)其對農(nóng)殘的影響大于70%即為農(nóng)殘超標(biāo)。陳如清等[19]將化學(xué)發(fā)光法與光電法相融合，研制出一種基于弱光信號的農(nóng)殘檢測方法，可實現(xiàn)對農(nóng)殘的快速、精確測定。楊現(xiàn)德等[20]研制了一種以酶抑制劑為基礎(chǔ)的農(nóng)殘快速測定方法，采用以計算機為核心的嵌入式處理器來進行數(shù)據(jù)顯示、輸出及打印。目前的研究主要集中在系統(tǒng)的硬件架構(gòu)上，缺乏對收集到的資料進行科學(xué)的分析和處理。楊兆智等[21]研制出一套由光源、比色池、光敏傳感器、信號放大電路、濾波電路、信號變換以及提取電路組成的集成硬件系統(tǒng)。該方法是通過試劑的顏色變化來測定農(nóng)藥殘留，并根據(jù)試劑的顯色程度進行定量分析。感光元件用于接收穿過該細胞的光，光的傳輸強度與殘留殺蟲劑的濃度有關(guān)。在對樣品進行信號放大、濾波及A/D變換后，應(yīng)用LabVIEW對其進行測定，以判定農(nóng)藥殘留是否超標(biāo)。

3 食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的優(yōu)化策略

3.1 建立健全農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)進一步完善食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，以保障農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作順利開展。此外，為了獲得準(zhǔn)確的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果，還需要具體了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶農(nóng)作物種植的實際情況，以進一步建立符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展情況的，系統(tǒng)、全面的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物檢測標(biāo)準(zhǔn)，可從以下幾個方面進行完善。負責(zé)食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢驗檢測的部門應(yīng)從實際情況出發(fā)，優(yōu)化檢驗檢測流程，使檢測流程更加科學(xué)規(guī)范，以降低農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的誤差；檢驗檢測人員在進行農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作時，應(yīng)重點掌握檢測過程中可能導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生較大誤差的關(guān)鍵控制點，同時明確規(guī)范化的農(nóng)藥殘留檢測流程，從根本上保證檢驗檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免由不規(guī)范的操作方法而導(dǎo)致農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.2 提升農(nóng)藥殘留檢測人員專業(yè)技能水平

為確保食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)化，相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測部門應(yīng)不斷提高檢測人員的操作水平，重視相關(guān)檢測人員對于農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測理論知識的學(xué)習(xí)，進一步提高其理論基礎(chǔ)及操作技能，使其熟練掌握各種檢測技術(shù)的操作方法，明確相關(guān)檢測設(shè)備的工作原理并能靈活運用，能夠及時解決檢測過程中遇到的各種問題。相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測部門還應(yīng)注意引進農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留物檢測領(lǐng)域的高端人才，以進一步提升食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測人員的技術(shù)水平，為進一步提高農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作對確保食品質(zhì)量安全具有重要意義，是確保為人們提供高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的重要基石以及有力保障。當(dāng)前，相關(guān)學(xué)者已基于傳統(tǒng)的酶抑制、膠體金、色譜檢驗技術(shù)，創(chuàng)建出基于金屬有機框架和熒光傳感器的檢測技術(shù)以及基于虛擬儀器的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，進一步促進了食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的發(fā)展。未來，應(yīng)進一步學(xué)習(xí)先進的食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，同時注重農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測高端人才的引進，建立完善的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)，以全面提升食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測工作質(zhì)量。

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作者簡介：湯曉雪（1995—），女，安徽馬鞍山人，本科，助理工程師。研究方向：檢驗檢測與標(biāo)準(zhǔn)化。