农药降解酶在果蔬清洗剂中的应用探讨

龙致科，胡永志，王 韧，黄柳云，李秋芳，周传检，周 慧

（柳州两面针股份公司，广西 柳州 545001）

农药降解酶在果蔬清洗剂中的应用探讨

龙致科，胡永志，王 韧，黄柳云，李秋芳，周传检，周 慧

（柳州两面针股份公司，广西 柳州 545001）

测试不同pH值和不同温度下放置的含生物农药降解酶的洗涤剂酶活性，反映样品pH值和温度的适应范围广。通过气相色谱检测和急性经口毒性试验证明含生物农药降解酶的洗涤剂具有高效快捷去除农药残留、使用安全的优点。

果蔬清洁剂；农药；降解酶；农药残留

1. 果蔬农药残留问题的现状

农药杀虫效果好，见效快，其普遍应用为粮食生产免受病虫害、提高产量作出巨大贡献，但农药残留问题也是随着农药大量生产和广泛使用而产生的。到目前为止，世界上化学农药年产量近200万吨，约有1000多种人工合成化合物被用作杀虫剂、杀菌剂、杀藻剂、除虫剂、落叶剂等类农药。我国是农业大国，农药的使用量也高居世界首位。相关数据显示，我国农产品的农药残留严重超标，居民日常摄入的农药量高于发达国家数十倍[1]。

由于缺乏正确使用农药的基本知识，目前国内绝大多数农户依赖农药对蔬果作物进行病虫害防治，且农药使用不规范（按规范要求，白粉病应打叶的正面，霜霉病应打叶的背面，晴天不能在正午打药等）。同时，一旦认为防治效果不佳就加大用药量，结果使病虫害产生了抗药性；当有了抗药性的病虫害又在危害田间的蔬果时，就施用更大的药量来防治。如此恶性循环，蔬果上的农药残留就会大大增加。更严重的是，有的农户还违章在蔬果上使用禁、限农药，且用药后农药使用的安全间隔期还未到就忙于上市，这样对人体产生的危害就更大了。

近些年我国在食品安全方面重大事故频出。蔬菜瓜果是人们每天都离不了的必需品，老百姓越来越关注果蔬农药残留的问题，迫切希望找到能够有效去除果蔬农药残留的方法，保障健康和安全。目前市场上推出的普通果蔬洗涤剂对于附着力较弱的农药具有一定的去除作用[2]，然而多数农药需要有较强的附着力才能发挥杀虫灭害作用，现有的大多数洗涤剂对其无能为力。

农药降解酶可以通过生物作用将农药分解为无毒的小分子化合物，从而彻底清除农药残留。本文研究了用降解酶（微生物菌株经过发酵、冷冻干燥及粉碎等工艺制得）配制的果蔬清洗剂的性能，为开发可以高效、安全、便捷地去除果蔬农药残留的清洁剂打开新思路。

2. 实验部分

2.1 含农药降解酶果蔬清洗剂的制备

先由微生物菌株经过发酵、冷冻干燥和粉碎等工艺制得农药降解酶。再将农药降解酶与表面活性剂、酶保护剂按一定比例，配制成果蔬清洗剂。

2.2 不同pH值的洗涤剂酶活性测定

先将含农药降解酶洗涤剂的pH值分别调至3～10，测定酶活性，然后再绘制出酶活性随pH值变化的曲线，直观反映农药降解酶适应的酸碱范围。

2.3 不同温度下洗涤剂的酶活性测定

含农药降解酶的洗涤剂分别在0～80℃条件下密封放置24h；取出并恢复室温后，测定其酶活性，绘制出酶活性随温度变化的曲线，直观反映含农药降解酶洗涤剂的适用温度和适合储藏温度。

2.4 农药去除效果测试

2.4.1 实验试剂和仪器

试剂：乙腈、丙酮、毒死蜱和敌敌畏等。仪器：岛津GC2010 plus，FPD检测器，氮吹仪等。

2.4.2 样品前处理

将新鲜小白菜浸泡于毒死蜱和敌敌畏混合农药水溶液（各农药浓度约200ppm）中，20min后取出，悬挂于室温阴凉处晾干待用。

将制备好的蔬菜样品分成4组：未洗、水洗、0.2%果蔬清洗液洗涤和普通洗洁精洗涤各为1组。洗涤温度30℃，分别对应在水、0.2%含酶果蔬清洗剂溶液和0.2%普通洗洁精中浸泡洗涤5min后取出，并悬挂于室温阴凉处晾干；未洗组作为空白对照不作处理。

后续测试方法按《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》NY/T 761-2008标准进行。

2.5 安全性毒理测试

试验方法依据GB 15193-2003《食品安全性毒理评价程序和方法》。采用最大耐受计量试验法，剂量设为10000mg/kg BW，选用20只昆明小鼠，雌雄各半。试验前动物禁食16h，不限饮水。采用灌胃法给予动物500mg/mL浓度的样品溶液，灌胃量为0.4mL/20g体重。灌胃后观察动物的中毒表现和死亡情况，每周称体重1次，观察14天。

3. 结果与分析

3.1 不同pH值的洗涤剂酶活性测定结果

不同pH值下洗涤剂酶的活性测定结果如图1所示。结果表明：在配制含农药降解酶的洗涤剂时，将pH值控制在6～9范围内能够得到较高的酶活性；pH值过低或者过高都会减弱酶活性。

3.2 不同温度对含农药降解酶洗涤剂的酶活性影响

在0～80℃范围内的不同温度下，测定含农药降解酶洗涤剂放置24h后的酶活性，如图2所示。结果表明：0～50℃温度范围内放置的样品酶活性较高；当放置温度超过50℃时，样品的酶活力呈急剧下降的趋势。

3.3 农药去除率效果测试结果

采用气相色谱法检测不同处理样品中毒死蜱和敌敌畏的农药残留量，并根据残留量计算出农药去除率，如表1和图3所示。

图1 不同pH值的洗涤剂酶活性测定结果

图2 在不同温度下放置样品的酶活性测定结果

上述结果表明：用清水和普通洗洁精浸泡的方式都可以去除掉蔬菜中的部分残留农药。其中，对附着力较弱的敌敌畏的去除效果较好，对附着力较强的毒死蜱的去除效果很差。而含农药降解酶洗涤剂对毒死蜱和敌敌畏则都具有很显著的去除效果，去除率分别可以达到90.39%和98.86%。

3.4 毒理性测试

小鼠急性经口毒性试验结果表明，以10000mg/kg BW剂量的含农药降解酶的洗涤剂饲喂小鼠，未观察到动物有中毒表现和出现死亡。参照食品的急性毒性分级标准评价，样品的急性经口毒性属无毒级。

表1 农药残留测定结果

图3 农药去除率对比

表2 样品对小鼠体重的影响

表3 急性毒性观察结果

4. 结论

通过以上测试可知，洗涤剂中的农药降解酶可以在较广的pH值（pH6～9时活性较高）和温度（0～50℃时活性较高）范围内发挥活性，这有利于将其应用于果蔬清洗剂产品的开发。同时，这一属性有利于保证含农药降解酶的洗涤剂产品发挥使用效果，也便于储存。另外，其适应的pH值和温度范围还表明，此类产品具有温和无刺激的特点，且适合人们在室温条件下使用，用后不会影响蔬果鲜生的状态和味道。

添加农药降解酶的洗涤剂对农药的去除效果远远高于清水和普通洗洁精，作用时间更短，5分钟内对目前我国蔬菜、瓜果生产中普遍使用的敌敌畏和毒死蜱农药的去除率超过90%，体现其拥有高效快捷的性能。急性经口毒性测试说明，含农药降解酶的洗涤剂产品安全无毒，消费者可以放心使用。

随着人们越来越重视果蔬农药残留引发的食品安全问题和加酶果蔬清洗剂开发技术日趋成熟，添加农药降解酶的功能性果蔬洗涤剂产品将会受到广大消费者的青睐，为改善食品安全状况和保障人民身体健康作出贡献，具有广阔的市场前景。

[1] 谢剑飞, 卢宗云. 一种清洗果蔬农药残留的新技术[J]. 中国洗涤用品工业, 2012.8: 77-79.

[2] 赵鹏, 闵光, 张燕, 等. 不同洗涤方法对果蔬中农药残留去除率的研究[J]. 食品科学, 2006.27(12): 467-468.