果蔬中农药残留速测技术的应用与发展

席雪琴

摘    要：我国作为农业大国，一直都将合理使用农药视为保障粮食、果蔬高质高产的重要手段。但农业经济发展较差，一些种植户滥用或是过量施用农药，不仅造成环境污染，也会影响食品安全。因此，果蔬中农药残留的速检技术的应用与发展获得了社会各界的广泛关注，同时也成为食品安全领域研究的重点课题。文章简述了果蔬中农药残留速测技术应用发展的必要性，分析了果蔬农药残留基本情况，研究了果蔬中农药残留速测技术，以供参考。

关键词：果蔬;农药残留;速检技术

文章编号：1005-2690（2022）06-0087-03       中国图书分类号：S481.8       文献标志码：B

在人们健康意识不断增强，生活水平不断提高的背景下，绿色农产品、有机农产品获得了较为理想的发展空间，得到了政府与消费者的广泛关注。同时，果蔬中的农药残留给人体健康、环境带来不同的影响。农药残留问题不仅会给消费者食用安全带来一定影响，还会阻碍我国农产品对外出口。

因此，不论是为我国农产品食用安全提供保障，还是为推动农产品对外出口奠定坚实基础，都要重视农药残留速测技术的应用与发展。

1 果蔬中农药残留速测技术应用发展的必要性

在世界经济一体化快速发展以及农药残留给人体健康、环境带来影响的背景下，很多发达国家都会限量果蔬中的农药残留，运用检测技术设置绿色贸易壁垒。因此，不论是为给消费者食用安全提供有力保障，还是为农产品对外出口提供有力支持，必须要重视果蔬中农药残留速测技术应用研究。

就目前來看，传统检测技术虽然比较权威，但因为处理样品较为复杂、需要应用的仪器设备比较昂贵、要经过较长时间才可以得到分析结果、操作人员需要有较高的专业素质等因素的影响，只能在少数专业检测机构开展果蔬农药残留检测工作。随着农产品流通越来越频繁、速度越来越快以及人们对食品安全问题的重视程度越来越高，传统检测技术已经无法满足现代果蔬农药残留检测需求。快速检测技术的产生和应用，可以随时随地且快速检测市场上的蔬菜水果，能够从源头上有效控制农药残留。因此，为了进一步提升果蔬农药残留安全检测水平，应重视应用便捷、快速且成本较低的速测技术[1]。

2 果蔬农药残留基本情况

我国果蔬行业在种植中经常会用到除草剂、杀菌剂以及杀虫剂等各类化学制剂，导致果蔬中残留有机氯、有机磷以及含有重金属元素等，这些农药残留物质进入人体后，会被血液快速吸收，损害大脑神经元，严重影响人体免疫机能，还可能导致器官病变、癌变。在影响人体健康的同时，会破坏、威胁生态环境。因此，为了真正做到从源头有效控制农药残留，必须要重视农药残留检测工作与相关技术的研发[2]。

3 果蔬中农药残留速测技术的应用发展分析

3.1 生物检测技术

1） 发光菌检测法。细菌的发光程度会受到农药、细菌的影响，发光细菌虽然有很多种类，但从发光机制来看还是存在很大相似性，简单来说是胞内荧光酶受到分子氧的作用后，被其催化，将还原态的黄素核甘酸（FMNH2）、长链脂肪醛氧化成长链脂肪酸、FMN以及强度最大的蓝绿光释放出来。菌属和发光杆菌属都是应用较为广泛的发光菌，但需要注意的是，在具体应用中被激活后的发光菌，随着时间的变化，发光强度也会发生一定的变化。所以在之后的相关分析中，应用发光变化率时间较短的开展各项测试。该检测法在具体应用中，会发生反应的药剂非常少，难以准确高效辨别残留农药的种类，因此，现阶段该检测方法应用不广泛。

2） 敏感家蝇检测法。该检测法在具体应用中，可以着重应用敏感品系家蝇，为其喂食样本后，根据最终家蝇的死亡率对农药残留量作出判断。该检测方法操作较为简单，农户可自主开展，但也存在一定的局限性，需要繁殖大量的敏感性家蝇，前期需要开展较为复杂的准备工作。该检测法在具体应用中会发生反应的药剂非常少，难以准确高效辨别残留农药的种类，只适用于田间未采收的蔬菜[3]。

3.2 生化检测技术

现阶段应用酶抑制法较为广泛，是一种相对成熟的农药残留速测技术，尤其是基于该方法研发的各类速测工具，能够合理弥补仪器分析法存在的不足。当前，胆碱酯酶抑制法是应用较多的方式，适用于有机磷、氨基甲酸酯类农药残留的测定。将酶和样品提取液放在一起，使之发生反应，若样品中有上述两种农药残留，会抑制酶的活性，显色后吸光度也不同。结合这一原理，开发出以下几种类型的产品。

1） 速测箱。该检测法在具体应用中可以提取样品，让其与胆碱酯酶发生反应，在此过程中，胆碱酯酶没有被抑制，基质水解呈蓝色则可以判定被检样品中不含有机磷和氨基甲酸酯类农药，但胆碱酯酶被抑制，且基质无法水解，颜色没有发生改变，这便说明样品中含有机磷和氨基甲酸酯类农药。需要注意的是，对于常见农药，该检测法在实际应用中会限量使用，所以只能应用在定性快速初筛中[4]。

2） 速测仪。为了满足市场发展需求，近几年，各类快速检测仪在农药残留快速检测中的应用越来越广泛。对于乙酰胆碱酯酶活性来讲，农药残留对其有一定的抑制作用，且抑制率会随着浓度的增加而升高。基于此，可以采用相关仪器合理测定酶与底物、显色剂显色反应的变色速率，从而分析酶抑制率，以此检测判定果蔬中的农药残留量是否超标[5]。

3） 速测卡。农药速测卡在具体应用中，其含有的药片有两种，分别为白色、红色。其中，白色药片含有胆碱酯酶，这种生物催化剂主要由蛋白质分子构成。红色药片含有的乙酰胆碱与物靛酚乙酸酯非常类似，在受到胆碱酯酶的催化后，靛酚乙酸酯会迅速发生水解反应，并且生成蓝色靛酚与乙酸。在被检测的样品中，即使存在微量的有机磷或氨基甲酸酯类农药也会强烈抑制蓝色靛酚与乙酸的生成，这样在检测中可通过目测的方式合理判断果蔬中农药残留的情况。若样品最终检测呈阳性，可以通过其他分析方法检测果蔬中的农药残留量是否超标[6]。

4） 传感器。其主要分为两种，一种是生物传感器，另一种是同相传感器。生物传感器是通过紧密结合生物敏感部件、转换器，具有显著可选择性、可逆向性的特点，分析特定化学物质或生物活性物质的一种装置。需要注意的是，应用生物传感器得到的分析结果难以保障稳定性，重现性也不理想，使用寿命较短，所以目前该检测法还处于研发状态。同相传感器是用压电结晶，简单来讲，就是在附加电压的过程中，晶体质量、大小的不同会导致晶体震动能力发生改变，而晶体上包被了可以吸附目标物的材料，所以在接触晶体配基时，会产生吸附，同时晶体质量、频率也会因此出现变化，吸附的物质量不同，发生的变化也不同，需要定量测定。

3.3 免疫分析

该方法称之为免疫吸附分析法。其中应用较为广泛的主要有以下几种方法。

1） 放射性免疫分析。作为起步相对较早的一种方式，在具体应用中，主要是在试管中培育抗血清与待测农药，按照要求培育一段时间后，在其中加入适量同位素标记的待测农药，以此创造竞争条件，让其与抗体充分结合并发生反应。结合具体情况，以与具体检测要求相符合的方式有效完成被抗体结合的、未被抗体结合的标记农药的分离工作。在此之后，最终留在溶液中的便是未被抗体结合的放射性标记农药[7]。

2） 流动注射免疫分析。作为较为新颖的一项检测技术，在连续测定工作中以及对大流量的某些样品测定中得到了广泛应用，可以为实现自动化提供有力支持，检测时间较短、速度非常快，同时相应的检测结果也更快速、灵敏。但其具有的变异系数较大，一般情况下需要一次性装膜的柱子抗体，期间需要应用酶标半抗原较多，且1次只能检测1个样品。对于新型荧光光纤免疫磁珠流动分析系统来讲，根据普通荧光、力学荧光流动的分析可以得到有效开展，荧光光纤免疫流动分析也可以有效开展。相比于流动注射免疫分析来讲，其灵敏性更高，标记物不易失活性，不会产生放射性污染。可以做到对附、富集、分离等功能的有机整合，通过有效应用流动分析停留技术、可控电磁场，能够自动在线分离抗体（抗原）结合态和游离态标记物，这样便不需要对一般流动免疫分析中柱的再生和膜进行更换[8]。

3） 酶联免疫分析。该检测法在具体应用中，充分发挥抗原与抗体的特异性、可逆性，以此检测果蔬中的农药残留，具有灵敏度较高，实际操作便捷，效率较高等特点。在现场快速检测大量样品的工作中，应用试剂盒的效果较为理想，定性、定量以及准确性也会得到显著增强。需要注意的是，在具体应用中对试剂的选择性较多，也难以做到对多种成分同时分离，在具体应用中，若遇到结构类似的化合物会产生不同程度的交叉反应。

4） 多组分分析物免疫分析。该检测法在具体应用中，可以在同一份样品中，对两种或是两种以上的相关分析物进行测定。其原理主要是在被测物的样品中适当加入不同标记物标记的抗原或者半抗原混合物，有效发挥竞争作用合理测定各自抗原与抗体的含量。

5） 荧光免疫分析。在具体应用中，主要是培育苯乙烯管中混合血清、待测农药、荧光标记的待测农药，将卜球蛋白和分子量为6 000的聚乙二醇加入其中，让与其结合的待测农药、荧光标记的待测农药沉淀，将未被结合的荧光标记的待测农药留在上清液中。对于一定量的抗血清、荧光标记待测农药来讲，试管中若含有的待测农药较多，抗体结合的荧光标记待测农药较少，会有很多荧光标记的待测农药游离在上清液中。对于快速的荧光偏振光免疫分析法来讲，在具体应用中，其主要是有效结合实现荧光标记的半抗原、特异性抗体，以此显著增强半抗原的荧光极性。在这一检测技术下支持下，若发现样品中含有未标记的被测物，便会和抗原竞争、和抗体结合，并降低极性信号，该检测法在应用中不需要冲洗、浓缩，可以直接分析[9]。

3.4 化学检测技术

3.4.1 和色谱分析有关的检测技术

1） 气相色谱。作为一种比较经典的分析方式，在挥发性农药残留测定中应用较为广泛。火焰光度检测器、园子发射检测器等都是常用的检测器。其中的原子发射检测器在具体应用中，既可以参考目标化合物表中列出的农药轻松、高效地开展各项检测工作，还能准确完成几百种农药、代谢物的检测。

2） 高效液相色谱。其作为流动相的一种分析技术，一般都应用在沸点较高，相对分子质量较大且稳定性较差的农药分离、分析中。

3） 色譜-质谱联用。在具体应用中，只要可以应用气相色谱法完成各项检测分析工作的样品，都可以在该检测法支持下，顺利完成定性、定量测定工作。同时要对农药残留限量提高要求，明确样品基质可能会受到哪些因素的影响，该检测法也未得到广泛应用。现阶段应用较多的有以下两种，一是气相色谱-串联质谱仪联用，二是液相色谱-质谱联用。气相色谱-串联质谱仪联用主要是将离子阱视为质量分析器的一种离子阱串联质谱仪，在具体应用中有较高的灵敏度。需要注意的是，该检测法只能检测目标分析物，无法做到一次进样分析大量化合物。液相色谱-质谱联用在分子量较大、易于挥发且无法以气相色谱分析化合物检测，应用效果较为理想。不仅能够展现出较高的灵敏度以及良好的选择性，还可以同时进行定性、定量，最终获得的检测结果更加可靠。该检测法在具体应用中，可以发挥出分析多残留的能力，在确证初级监测呈阳性反应的样品中具有非常显著的优势。

4） 薄层色谱法。在具体应用中，主要是在发现被检测物经显色后，将其和标准物质进行比较，以此完成定性。结合具体情况，以薄层扫描仪完成定量的一种测定方法。该检测法不仅具有较多的显色反应类型，显色剂范围比较广泛，速度较快，不会受到物质限定。所以，在挥发性较小以及温度较高的情况下容易发生变化，应用效果较为理想。

5） 超临流体色谱法。在具体应用中，主要是将超临界流体视为流动相的一种分析技术。该检测法在实际应用中，即使在低温条件下，依然可以高效分析大分子量的化合物。另外，对于热度不是特别稳定的化合物或者极性较强的化合物，还能够实现与其他气相、液相色谱检测器的有效搭配，与红外、质谱也可以展现出理想的联用效果，非常值得推广。

3.4.2 毛细管电泳

该检测法的应用原理是指在高压场作用下，运用毛细管柱内的不同带电粒子，在背景缓冲液中以不同速度进行定向迁移，以此达到分离的目的。该检测法不仅具备较高的灵敏度，不需要耗费大量资源、大量样品，操作便捷，但也存在检测光程较短以及进样量较少等问题，需要在之后的应用中不断优化。

3.4.3 直接光谱分析

表面增强拉曼光谱技术、近红外衰减伞反射光谱技术的有效应用，能够大幅度提升光谱分析灵敏度。该技术在应用中不需要应用大量样品，应用潜力非常大。另外，相比于透射光谱技术来讲，以衰减全反射-傅里叶变换红外光谱联用法对农药残留进行检测，会展现出更好的灵敏度，检样量较少，不需要预处理，非常值得应用推广。

4 结束语

在社会经济科技快速发展带动下以及构建与完善食品安全管理体系的情况下，为果蔬中农药残留速测技术的应用发展创造了有利条件，同时也涌现出了很多新技术、新设备。要想确保這些技术设备的优势特点在果蔬中农药残留速测中得到充分发挥，就必须紧跟时代发展步伐，从不同层面加强创新研发，以此从整体上提升果蔬中农药残留速测水平，为我国农产品使用安全提供一定保障。

参考文献：

[1]王洁莲，张子伦.果蔬中农药残留速测技术的应用与发展[J].山西农业科学，2010，38（1）：91-94.

[2]戴莹，冯晓元，韩平，等.近红外光谱技术在果蔬农药残留检测中的应用研究进展[J].食品安全质量检测学报，2014（3）：658-664.

[3]杨启勇，宫庆志.果蔬农药残留快速检测技术的研究与前景分析[J].农机化研究，2016（6）：33-36.

[4]卢意.农残速测技术在基层农产品质量安全监测工作中的应用及发展建议[J].农家科技（上旬刊），2019（1）：215.

[5]杨烨.蔬菜农药残留快速检测技术常见问题及对策[J].种子科技，2021，39（19）：77-78.

[6]刘建慧，孙鑫，刘希光，等.果蔬中农药残留现状及检测技术的研究进展[J].食品研究与开发，2014（15）：119-122.

[7]王莹莹.液相微萃取技术与气相色谱联用技术在农药残留分析中的应用[D].保定：河北农业大学，2011.

[8]汪丹.高粘柔性SERS基底的制备及其在果蔬农药残留检测中的应用[D].上海：上海师范大学，2019.

[9]王芳.新型样品前处理技术在甲氧基丙烯酸酯类农药残留分析中的应用[D].武汉：华中师范大学，2013.