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有机农药在蔬菜中的残留检测分析*

2012-09-04盛梓良

湖北科技学院学报 2012年12期
关键词:显色剂酯酶胆碱酯酶

盛梓良

(咸宁职业技术学院,湖北 咸宁 437100)

随着农产品产量的增大,从数量上农产品已经能够大大满足人们的需要了,所以对于产品的质量也日渐重视.近些年食品安全事故频发,当中有很多就是因为农产品中农药残留量超标而导致的农药中毒.由于农药的使用不合理,使得农药残留愈发的严重,降解的速度也变得十分的缓慢.所以,对于农药残留的检测还需要加大力度.

1 有机农药残留的危害

随着我国人口不断的增加而有效的耕地面积又在逐渐减少,这样就对单位面积上农作物的产量提出了更高的要求.农药对于控制农作物的危害促进农业产品的优质高产,保证农业的大丰收有着极其重要的作用.

在我国的蔬菜中残留农药比较严重而且比较普遍.在2002年农业部对某些地区蔬菜质量的检查中发现,敌敌畏、菊醋类农药、甲胺磷等农药的含量严重的超标.所以,不难看出,我国食用农产品中的残留农药是非常严重的,长时间的吃这样的蔬菜肯定会或多或少的对身体健康造成一定的影响.国内外对于蔬菜中有机农药残留限量的要求如下表所示(大白菜):

表1 中国与主要发达国家大白菜残留农药的标准比较

我国对农药的检查标准和方法,如下表所示:

表2 无公害白菜类蔬菜中残留农药的检测规定,检测方法、检测标准以及所需的仪器

2 农药残留检测的现状

目前,对于残留农药的检测主要有两种方法:一种是快速检测,另一种是实验室定量检测.

2.1 快速检测

目前主要是胆碱酯酶能分解乙酰胆或者是其他的脂类,然而有机磷和氨基酸酯类的农药能够抑制胆碱酯酶,让它的分解失去活性.

通过对乙酰胆碱或者是其他脂类化合物分解产物的检测,就可以判断出样品中是不是含有有机磷或者是氨基甲酸脂类的农药.但是这样的检测办法只能定性的反应氨基甲酸酯类和有机磷农药总体的残留情况,然而无法为农药残留准确的定量,也不可能区分出农药的种类,更不区分该农药毒性的程度到底是违禁、低度、中度还是高度.

但是快速检测依然有它的优缺点存在.

优点:快速、能及时满足需求;简单,专业性不强,即使是非专业人员在简单的培训之后便可操作;简便快捷,能服务于众多的工作场所;成本低廉.

缺点:无法检测每一种农药的含量;假阳性比较高,灵敏度比较低.

2.2 实验室定量检测

目前,实验室定性定量检测包含了单残留检测分析以及多残留检测分析.而多残留检测分析又可以分为单类型多残留检测分析、多类型多残留检测分析、未知样本的农药多残留检测分析.因为分析用的农药样品的历史未知性,也就是样品种类的多样性和污染源的未知性.所以,农产品农药残留的检测分析主要是以后两种为主.

3 快速检测农药残留方法

3.1 乙酰胆碱酯酶的检测

乙酰胆碱酯酶简称AchE,具有氨肽酶和羧肽酶的活性.乙酰胆碱酯酶能够促进神经的再生和神经元的发育,从而作用于细胞的成熟和发育.在身体外部,乙酰胆碱酯酶能够水解P物质以及脑啡肽,但是对于血管加压素和生长抑素等等却没有办法.

下面详细的介绍乙酰胆碱酯酶的检测方法

表3 乙酰胆碱酯酶酶抑制的检测方法以及比较

3.2 丁酰胆碱酯酶

催化丁酰胆碱酯酶水解的酶在神经系统以外的各种组织中普遍存在.作为一类糖蛋白,主要是由肝脏来合成的,并且在血清中存在.

有机磷农药能够同丁酰胆碱酯酶相结合,能够多种酰胺类的化合物、肽类,酯类等等进行水解,从而能够防止化合物中毒.最广泛的应用就目前来说就是对人类血清或者是其他体液中胆碱酯酶活力进行的体外定量检测,有机磷同活性位点的丝氨酸残基形成的共价键破坏了酯酶的活性.

3.3 植物胆碱酯酶

通常植物胆碱酯酶被称作为丝氨酸水解酶,多存在于植物的体内,随着植物生长期以及种类的不相同,它的含量也有所不同,虽然植物内的乙酰胆碱酯酶的活性比胆碱酯酶的活性要稍微高一点点,但是它的来源广泛,而且成本低廉,逐渐的被广大学者所关注.

植物胆碱酯酶可以让α—乙酸萘酯水解成为萘酚和乙酸.显色剂固蓝β盐同萘酚互相反应,生成偶氮化合物,颜色变为紫红色.因为酶的特性和抑制作用需要有特定的环境,所以任何外部环境的干扰都可能会影响、抑制酶的活性效果.

4 实验室分析方法

利用气相色谱仪、液相色谱仪、气象色谱仪同液相色谱仪和质谱仪的联用定性定量检测,这些方法是在目前来讲残留农药实验室质量检测的主要方法.

4.1 气相色谱分析技术

气相色谱分析方法是一种比较经典的分析方法.采用气体作为流动相的色谱法,主要用来检测挥发性农药,具有较高的高灵敏度、较高的分离效果、较高的选择性等特点.用气相色谱分析技术来测定农药的关键就在于怎样正确的选择检测的仪器.理想中的检测仪器应该具备稳定性、重复性而且灵敏度高,响应速度快、线性范围广等特点.

4.2 气相色谱—质谱连用技术

色谱质谱连用技术是把质谱仪同气相色谱仪串联起来,成为一个能够用来检测的技术整体.它不仅拥有质谱准确坚定化合物结构的功能,同样还包含色谱的分离功能,这样就既达到了定量检测的目的又达到了同时鉴定的要求.

4.3 高效液相色谱法

气相色谱检测出的值相对于高效液相色谱法检测出的结果低一点,但高效液相色谱法是一种传统的检测办法.它能够分离检测分子量大而且极性强的离子型农药,特别是色谱法中不能分析的高温或者高沸点且不稳定的农药,它都可以把这些农药有效的分离并且检测.近些年来,使用高压泵、高效的色谱柱和高灵敏度的检测仪器,大大的提高了液相色谱的检测速度,灵敏度、效率.已经成为残留农药检测中不可缺少的方法.

4.4 液相色谱

对待热或者极性不稳定的农药,不能够直接用气相色谱质谱连用技术.因为许许多多的有机化合物热不稳定、低挥发、高分子量、极性强等特点才推动了液相色谱技术的发展.液相色谱质谱连用技术具有结果可靠、选择性好、灵敏度高、定性定量等等优点.

4.5 高效毛细血管电泳分析法

毛细血管电泳技术又被称作为毛细管分离法和高效毛细管电泳,主要是利用高压电场作为驱动力,把毛细血管当做分离通道,根据样品中各组分之间的分离系数的不同而进行分离的一项新兴的液相分离技术.

5 实际例子

5.1 实验材料

农药标样:有机磷类;乐果;甲拌磷;氨基甲酸酯类;呋喃丹;西维因.乙酰胆碱酯酶酶液.底物:碘化硫代乙酰胆碱.显色剂:二氯靛酚钠盐.分光光度计,微量加样器,电子天平,振荡器,试管,滴管等等.

5.2 实验方法和数据

把农药稀释为1.0ppm,分别把稀释200倍、150倍、100倍、50倍、25倍的酶液加到其中,加入足量而且等量的显色剂和底物.OD值(600nm)减小到一半的时间分别是2分钟、4分钟、7分钟、15分钟、30分钟.所以,选择稀释100倍的酶液.因为显色剂颜色的变化速度适中,而且容易观测,数据之间有了比较明显的差异,减小偶然误差,便有利于数据的分析和处理.

5.3 酶的最适温度研究

取农药标样(100ppm)、用甲醇水溶液(3:1),分别稀释到2.5ppm、2.0ppm、1.5ppm、1.0ppm、0.5ppm 各取 4ml上述的浓度(已稀释)的溶液,加入1ml酶液(1:100),再加入1m l显色剂,混匀,等待它反映完毕.

加入0.0086g底物,混匀,开始计时.

三分钟之后,每隔一分钟记录一次OD值(600nm)

5.4 实验数据

表1 15℃

表二 20℃

表三 25℃

表四 30℃

表五 35℃

表六 甲拌磷的OD值

表七

表八

表九

5.5 分 析

因为乙酰胆碱酯酶的活性非常的敏感,所以在实验的过程当中会受到温度、PH值,底物量、显色剂的多少等等条件的影响.在目前的条件下,要做到精确的测量还是有一定的难度,这种测量的精确性和稳定性还是有不晓得差距.

6 总结

由于残留农药的检测处理技术发展的很迅速,需要对残留农药的检测程序不断的简化,也需要对不同地区的农药使用习惯以及用药的要求进行调查,结合新的处理方法,开发出新的检测方法.本文主要介绍了几种检测的方法,然而残留农药的检测这几种常见的方法肯定是不能够满足,需要大家更大的努力,发现新的检测方法,更希望能找到对生物体无害的农药,这样才能使食品的安全性到达最高.

[1]丁毅,倪小东,李飞红,刘晓颖.气相色谱—质谱法测定蔬菜中有机磷农药的残留量[J].安徽大学学报(自然科学版),2005,(3).

[2]吴昭阳,李政一,刘效兰,段蕾.有机磷农药检测方法的应用与研究进展[J].北京工商大学学报(自然科学版),2004,(4).

[3]邱萍.化学计量学用于食品中有机农药残留量分析的研究[D].南昌:南昌大学,2006.

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