酶抑制法快速检测农产品农药残留的研究与应用

□ 魏晓春 吉林省长春市食品药品检验中心

酶抑制法快速检测农产品农药残留的研究与应用

□ 魏晓春 吉林省长春市食品药品检验中心

随着农业的快速发展，农产品的质量已成为人们关注的重点，其中农产品农药残留问题成为影响农产品质量的关键，而酶抑制法能有效检测农产品中的农药残留情况。本文围绕试纸法、酶传感器、比色法三种检测方法展开讨论，并分析了酶抑制法的原理以及农产品农药快速检测的现状，从而保证农产品的质量，促进农产品的良好发展。

酶抑制法；农药残留；酶传感器

近年来，农产品受病虫害的威胁逐渐增加，病虫害的抗药性不断提升。因此，大多数农户在培养农产品时，增加了农药的使用，并使用不符合规范的农药，导致农产品的农药残留问题加重。为了防治这些问题危害人们的身体健康，目前社会上逐渐重视农产品农药残留检测问题，其中酶抑制法是重要的农药残留检测方法。

1 农产品农药残留快速检测现状

随着人们生活水平的不断提高，我国农业也逐渐朝高质量的方向发展，对农产品的质量有更高的要求。农产品农药残留对人体健康有较大的危害，不仅应该控制药性较强农药的使用，还应该及时、准确地检测农产品的农药残留成分，对于控制农药残留量超标的农产品禁止销售和食用有较明显的作用。我国农产品的种类众多，并且农产品种植范围广，从而使用的农药种类也较多。传统的检测方法由于操作复杂、检测成本高等特点，无法大范围应用在蔬菜、水果的残留农药检测中，从而不能有效控制残留农药量超标的蔬菜、水果贩售。因此，加强对快捷、成本低检测方法的研究是目前农业领域的研究重点。通过检测农产品，能有效防止有害人们身体健康的蔬菜、水果投放在市场中，从而防治中毒事件的发生，以保障人们的健康。

常用的杀虫剂、除草剂以及其他一些农药，它们中含有的化学成分对人体的危害较大，尤其是杀虫剂中的成分，主要对人们身体健康有害的是有机磷和氨基甲酸酯类农药，应用的农药检测方法有酶抑制法和酶联免疫法。其中，酶联免疫法具有高灵敏度，对检测一些活性物质有良好的效果，但是投入资金较多，并且检测时间较长，一般只能检测、分析一类特定的农药。目前，我国对于这种检测方法还停留在研究阶段，需要不断发展，以便满足我国农药检测的需求。酶抑制法检测残留农药在我国有广泛的应用，该方法能快速、准确地检测出农药成分。随着该技术的发展，酶抑制法在农业领域的应用越来越广泛，并且应用在农贸市场以及监督部门，已逐渐发展成为我国检测残留农药的主流技术，有利于保证农产品的质量安全，促进我国农业持续稳定的发展[1]。

2 酶抑制法原理和应用

2.1 酶抑制法原理

应用在农产品培育过程中的农药种类众多，不同农药品种的分子结构存在一定的差异，但是某些类型的农药作用机理相同。例如，有机磷和氨基甲酸酯两类农药，虽然分子结构不同，但是防治农产品虫害的机理相同，都能对昆虫神经系统中的酶活性发生作用，影响神经传导介质的正常传导，从而杀死昆虫。如果在农产品残留的分析结果中发现有机磷以及氨基甲酸酯两类农药，则说明农产品上具有抑制胆碱酯酶活性作用的物质，能防治病虫害。根据两种农药的作用机理，在检测农药残留成分检测时，将底物与对应的显色剂结合观察颜色的变化，或者测定酶与某些物质发生的物理化学反应，能有效判断残留农药中的有机磷或氨基甲酸酯类农药的残留情况[2]。

利用酶抑制法检测农产品中农药残留时，具有较高的灵敏性，并能快速判断出农药的种类，而决定检测方法具有灵敏性的关键在于检测时用到的酶、反应时间以及温度等。其中，酶是决定检测过程可靠进行的主要因素，与检测方法的灵敏性密切相关。检测方法主要依靠酶的作用进行。因此，酶识别残留农药的敏感度对检测方法灵敏度有很大的影响。另外，酶的种类与检测方法的可靠性联系密切。可用于检测方法的酶有很多，来源于动物内脏、植物、动物血清等，不同来源的酶专一性不同。

2.2 检测方法

2.2.1 试纸法

试纸法是常用的检测检测方法，将待检测物质与检测试剂同时放在滤纸片上，通过观察两者之间的反应，能有效判断农产品的农药残留成分，具有快捷、简单、易操作的特点。例如，将胆碱酯酶和乙酰胆碱类似物经过处理后，分别放置在滤纸片上，胆碱酯酶只有在和特定的物质结合时，才能发生水解反应。当胆碱酯酶与靛酚乙酸酯结合时，能发生水解反应，促进靛酚乙酸酯分解成为靛酚和乙酸，可以观察到滤纸片上会出现蓝色成分。而胆碱酯酶与有机磷或氨基甲酸酯类农药结合后，即使与靛酚乙酸酯结合也不发生作用，从而抑制了靛酚和乙酸的生成，同时意味着阻碍了蓝色物质的生成。因此，在进行试纸法检测时，如果存在以上两种农药，就能有效减少蓝色水解产物的生成。检测后的颜色分为三个层次，分别是蓝色、浅蓝色以及白色，由于颜色变化明显，不需要其他操作，只靠目测就能判断农产品农药残留情况。该方法操作简单、成本较低，在农产品的农药检测中得到了大范围的应用，并具有检测结果易分析的优势，主要用于水果、蔬菜等的现场检测。

2.2.2 酶传感器

生物传感器是应用在农产品农药残留检测中的一种分析装置，能准确的分析某些特定的化学成分，通常是由生物敏感部件与转换器相互配合发挥作用。生物敏感部件的作用，是能与化学物质之间发生物理化学反应，使一些物理化学信号发生变化，再通过转换器的作用，将发生变化的信号放大后显示出来或者进行记录。为了保证农产品农药残留检测方法得到发展，目前对生物传感器的研究成为农业领域的研究重点，并且在多个方面已取得了进步，包括缩短反应时间、提高灵敏度以及测量自动化等方面。由于农药对某些酶具有抑制作用，根据这一特点，我国研制出酶传感器，并且已经应用在残留农药的检测中，有效提高了酶抑制法的灵敏度和可靠性。影响酶传感器发展的重要因素是酶的活性，由于酶在固定化处理过程中容易出现失活的问题，从而严重影响了酶传感器技术的应用和推广。

2.2.3 比色法

有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制胆碱酯酶的活性，利用这一特点可通过比色法判断农产品残留的农药成分是否超标。将需要检测的农产品提取液与胆碱酯酶相互作用，并且加入显色剂，在进行一段时间反应后，利用相应的仪器进行比色，根据吸光值的变化情况，能有效计算出胆碱酯酶的抑制率，从而判断残留农药中的有机磷和氨基甲酸酯类农药成分是否符合规定。比色法的可靠性和灵敏度较高，是目前主要应用的农产品残留农药检测方法。

3 结语

我国是农业大国，农业的发展有利于提高我国的经济水平。目前，影响农业发展的重要问题是农产品的农药残留问题，不仅对农产品的质量造成了不良影响，而且也不利于人们的身体健康。因此，应加强对农产品农药残留检测技术的研究。其中，酶抑制法是一种有效、快速的检测方法，可以保证农产品的质量安全，从而促进农业的持续发展。

[1]程景．酶抑制率法在4种蔬菜农药残留快速检测中的应用[J]．农业与技术，2015(4)：3．

[2]胡蓉．酶抑制法在蔬菜农药残留快速检测中的应用[J]．辣椒杂志，2013(4)：42-44．

魏晓春（1980—），男，满族，吉林长春人，本科，助理农艺师。研究方向：农产品快速检测。