简述我国蔬菜农药残留检测技术的应用与发展

刘加提 杨伟

摘 要：

作为全球重要农业出口大国，我国植物性食品产量逐年上升，人们对植物性食品质量也产生了较大的关注。而农药是影响植物性食品质量的主要因素之一。因此，本文以我国蔬菜农药残留检测技术为入手点，从酶抑制检测法、色谱检测法等方面，对我国蔬菜农药残留检测技术的应用进行了简单的分析，并阐述了我国蔬菜农药残留检测技术发展方向。

关键词：

蔬菜;农药;残留;检测技术

中图分类号：S-3

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230011

前言

农业产业化的发展促使农产品生产对农药、激素、抗生素等外源物质依赖程度不断增加，我国农药在农产品方面用量居高不下。特别是在蔬菜种植过程中，为了降低病虫害对蔬菜品质的影响，菜农大量使用了农药。不仅影响了消费者食用安全，而且对我国农产品出口贸易造成了阻碍。蔬菜农药残留检测技术的应用，可以及时发现农药用量超标蔬菜，及时管制处理，保证蔬菜中农药残留量在安全限度以内。因此，对我国蔬菜农药残留检测技术的应用与发展进行适当分析非常必要。

1 蔬菜农药残留检测技术概述

蔬菜农药残留检测技术主要是针对农药使用后残留于蔬菜中衍生物、代谢物、农药母体、杂质、降解物，利用生化测定法、或者色谱检测法，对蔬菜中上述物质残留量进行精准检测[1]。其中生化检测法中的酶抑制率法是我国推荐标准方法（GB/T 5009.199-2003），可以快速检测蔬菜中氨基甲酸酯类农药、有机磷类农药残留。

2 我国蔬菜农药残留检测技术的应用

2.1 实验室定量检测

色谱检测为实验室定量检测方式，可以有效确定蔬菜中农药残留量，在长时间发展进程中，已形成了包括气质联用检测技术、高效液相色谱检测技术在内的定量检测体系。

2.2 气质联用检测技术

主要是将气相色谱仪与质谱仪联合应用，可有效检测分子量小于1000的挥发性农药残留量。气质联用检测技术具有气相色谱仪、质谱仪2者的优点，其中气相色谱仪可以在短时间内对蔬菜中不同残留物质进行分离、定量检测;而质谱仪可以确定蔬菜中残留的各种化合物有机官能团、分子量[2]。最终在计算机确定化合物类型及剂量，实现对蔬菜中农药残留成分的快速定量检测。

2.3 高效液相色谱检测技术

高效液相色谱检测技术是一种传统的实验室检测方式，主要应用于沸点高、在受热不稳定、极性不同的有机农药检测。高效液相色谱法具有灵敏度高、检测效率高的特点，但是也存在易引发环境污染、检测成本高等问题。

2.4 快速定性检测

酶抑制率法可以快速確定蔬菜中农药残留物类型。酶抑制率法主要是利用氨基甲酸酯类、有机磷类农业特异性[3]。即通过抑制昆虫中枢神经及周围神经系统中AChE活性造成乙酰胆碱积累，而由于AChE为乙酰胆碱酶，通过抑制酶活性可以抑制昆虫神经传导介质正常传导，致使昆虫体内毒性物质增加死亡。基于此，可将AChE与蔬菜样品进行反应，若样品内无相应农药残留，或者蔬菜中农药残留物较少，则AChE活性不会被抑制，反之则会抑制。在具体实验中，操作人员可以加入显色剂、底物，以便提高某一特定化合物反应观测灵敏度，在短时间内确定氨基甲酸酯、或者有机磷类农药残留。现阶段常用的酶抑制率法包括比色法、速测卡法、AChE生物传感器等几种方式。

2.4.1 比色法

比色法主要是依据AChE水解底物（碘化硫代乙酞胆碱）可与5，5-二硫代-2，2-二硝基苯甲酸作用生成黄色产物原理，在420.0nm特征波长下进行比色确定其吸光值，根据一定时间内吸光值变化程度可以得出AChE被抑制程度。随后通过将其与农药浓度进行回归分析，在回归方程中可以测定未知农药残留物对AChE活性抑制率，最终得出样品中农药残留物类型。比色法检出时间在0.5h左右，对蔬菜中有机磷类、氨基甲酸酯类农药有效监测率在80.0%以上，灵敏度高、速度快，且可进行不同类型农药残留物测定。

2.4.2 速测卡法

速测卡法又可称之为纸片法，主要是基于胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯水解反应，由红色变为蓝色（靛酚），而蔬菜中残留氨基甲酸酯类、有机磷类农药会抑制胆碱酯酶反应。根据样品催化反应进度即颜色变化情况，可以判断蔬菜样品中是否存在有机磷、氨基甲酸酯类农药超标情况。在具体实验过程中，操作人员可以利用空白对照卡片与样品实验卡片进行对比分析。若实验卡片为天蓝色则为阴性，不存在有机磷类、氨基甲酸酯类农药;若其为浅蓝色、白色则为阳性，表明存在有机磷类或氨基甲酸酯类农药超标。整体检测时间在15min左右，有效监测率在80.0%以上，操作较简单便捷，在现场检测中应用概率较高。

2.4.3 AChE生物传感器法

主要是依据共价结合、单体交联原则，固定AChE，促使石墨烯与纳米金、石墨烯与磁性四氧化三铁纳米复合材料、石墨烯与离子液体1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐复合材料修饰工作电极，形成性能良好的基于石墨烯复合物的AChE生物传感器。其可以用于有机磷类农药的快速检测，且由于石墨烯比表面积较大，可以为AChE生物活性提供良好相容性微环境。检测灵敏度较高，检出限为0.04mol/L。

3 我国蔬菜农药残留检测技术的发展方向

3.1 蔬菜样品检测前处理新技术

现阶段在我国蔬菜农药残留检测前处理过程中，出现了多种新型技术，如固相微萃取、加速溶剂提取、分子印迹合成受体技术、超临界流体提取等。其可以有效节省样品用量，提升蔬菜样品净化率、提取率及自动化水平。

3.1.1 固相微萃取技术

固相微萃取技术是将萃取、取样、富集、进样等多个模块进行有机结合的制样技术。固位萃取方法并不需要溶剂，可以直接在微量进样器针头部分涂抹1层固定液，或者键合1层固定相，在将微量进样器针头部分浸没在样品液体后，经过萃取、浓缩步骤，插入气相色谱仪进样口。可以有效脱去有机物质，保证被测试物体分析精确度。

3.1.2 加速溶剂提取技术

加速溶剂提取技术是1种自动化前处理技术，其可以在增温、增压条件下利用溶剂进行半固体或者固体样品萃取[4]。由于高温环境中待测试物体溶解动力学过程较快，提取速度也较快，可以有效减少溶剂用量，保证萃取安全性。

3.1.3 分子印迹合成受体技术

分子印迹合成受体技术主要是将聚合物单体，或者被印迹的分子键合后交联聚合物单体。从交联后聚合物单体中进行印迹分子提取，可以在聚合物内部形成印迹分子印迹，为后续分子检测提供依据。

3.1.4 超临界流体提取技术

超临界流体提取技术主要是利用淋洗剂（超临界状态二氧化碳或氮气）气体渗透性、液体分配作用，在正常压力下，用溶剂溶液流出液中挥发的二氧化碳，随后对其进行分析。超临界流体提取法具有步骤简便、环境破坏作用小、省时省力等优良特点。

3.2 蔬菜样品检测新技术

3.2.1 超临界流体色谱法、双检测器气相色谱检测技术

超临界流体色谱法、双检测器气相色谱检测技术为我国蔬菜农业残留检测新方法。超临界流体色谱法主要是20世纪80年代兴起的1种新技术，可以分离气相色谱法、液相色谱法无法分离的物质。超临界流体色谱法的应用，可以有效测定对酸不稳定的DDT、六六六等有机氯成分农药，且溶剂应用较少，分析速度较快。在实际应用过程中，超临界流体色谱法常结合吸附阱收集，在将样品经超临界流体萃取出来之后经过特定吸附小柱，将样品吸附。随后利用少量溶剂离线进行样品洗脱。在气相色谱中利用電子捕获检测器进行样品测定。

3.2.2 双检测器气相色谱检测技术

双检测器气相色谱检测技术主要是在气相色谱法应用的基础上，通过双进样塔模式，利用双毛细管柱双检测器，一次性进行蔬菜中多种有机磷农药残留检测。如在敌敌畏、甲胺磷、二嗪农、久效磷、对硫磷、杀扑磷、三唑磷、乐果等多种有机磷类农药含量测定时，可在样品前处理结束后，设定气相色谱进样口温度为220.0℃，检测器温度为250.0℃，柱子温度升温程序为150℃保持2.0min，以8.5℃/min升温至250.0℃，保持10.0min，用于火焰光度检测器的氢气流量为75.0mL/min，氮气载气流量为410.0mL/min。在不分流进样的前提下，以双毛细血管柱保留时间定性，以最终获得峰面积外标确定蔬菜残留量。该方法具有较高的准确性。

4 总结

综上所述，农药的不合理应用，导致我国蔬菜产品中农药残留超标问题无法有效解决，因此，为了保证蔬菜市场贸易顺利开展，相关人员应从定性、定量2个方面入手，合理选择生化检测法或色谱检测法。根据农业残留检测技术发展情况，创新应用新型农药残留检测技术。进一步提高蔬菜农业残留检测速度及精确度，保证蔬菜农药残留检测作业效率。

参考文献

[1] 刘顺字，林双娣，郭淑贞，等.新鲜蔬菜中农药残留降解技术应用研究进展[J].湖南农业科学，2016（11）：119-122.

[2]卢忠魁，李鲤，刘崇琪，等.超高效液相色谱质谱联用法测定蔬菜中氨基甲酸酯农药及其代谢物研究[J].食品安全质量检测学报，2016（1）：59-64.

[3]陈宗红.《蔬菜中有机磷农药残留快速测定技术方法筛选试验》工作报告[J].现代农业，2017（12）：104-105.

[4]欧小群，马丽艳，潘赛超，等.加速溶剂萃取技术在食品安全检测中的应用[J].中国食品学报，2018，18（5）：227-236.

作者简介：

刘加提（1965-），男，本科，农艺师，主任。研究方向：农业技术推广。