多通道農(nóng)藥殘留快速檢測儀

1 前言

隨著人們生活水平的提高，人們的視線已從“吃得飽”轉(zhuǎn)移到“吃的安全、吃的放心”，對食品安全注重的程度日益提高。其中食品中農(nóng)藥殘留也日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。為了保護(hù)消費(fèi)者的身體健康，我國農(nóng)藥殘留強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB2763-2005《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》對農(nóng)藥殘留也做出了明確的規(guī)定。農(nóng)藥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的生產(chǎn)資料，對預(yù)防病蟲害、保障農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)等起到重要的作用。但農(nóng)藥也是一把雙刃劍，在為社會創(chuàng)造價(jià)值的同時，也對社會造成了一定的危害。過量農(nóng)藥的噴灑以及蔬菜、瓜果未在安全間隔期內(nèi)施藥或未度過安全期的采摘，都會造成農(nóng)藥在蔬菜、瓜果等食品中的大量殘留。長期食用此類食物會造成農(nóng)藥在人體內(nèi)的積蓄進(jìn)而引起中毒。與此同時，大量農(nóng)藥的噴灑也造成環(huán)境的污染、破壞生態(tài)平衡。

我國作為農(nóng)業(yè)大國，同時也是生產(chǎn)和消費(fèi)農(nóng)藥的大國。我國農(nóng)藥的年總產(chǎn)量已經(jīng)超過30萬噸，位于世界前列。根據(jù)農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)，可將農(nóng)藥分為：有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯、三嗪除草劑類等農(nóng)藥。其中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥是我國目前使用量最大的農(nóng)藥，占整個農(nóng)藥使用量的70%，且多噴灑在蔬菜、瓜果的表面，很容易被人們攝入。高含量的有機(jī)磷農(nóng)藥可導(dǎo)致急性中毒事件，低濃度農(nóng)藥長期攝入也會引起神經(jīng)傳導(dǎo)阻礙、神經(jīng)麻痹乃至死亡。目前，國家推薦的檢測方法為氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法等。上述方法所采用的儀器均為高精端儀器，購置和維護(hù)成本較高，需專門的技術(shù)人員進(jìn)行操作。對于地域遼闊、農(nóng)作物品種豐富的中國，采用上述儀器對農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測顯得力不從心。而一些小型儀器更受到實(shí)驗(yàn)室人員的青睞，如：測土儀或者土壤養(yǎng)分測定儀。測土儀是測定土壤中氮、磷的含量，由此可推斷出施肥量的多少。因此，根據(jù)農(nóng)藥殘留快速檢測技術(shù)而建立農(nóng)藥殘留快速檢測儀檢測果蔬食品中農(nóng)藥殘留，是保障提高市場準(zhǔn)入制度的有力武器。

2 農(nóng)藥殘留快速檢測儀的原理、特點(diǎn)及分類

2.1 農(nóng)藥殘留快速檢測方法—酶抑制率法

酶抑制率法是利用有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的毒理特性而建立的一種生物技術(shù)。有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥可特異性的抑制昆蟲中的乙酰膽堿酯酶，從而引起昆蟲中神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的積累，造成昆蟲神經(jīng)功能的紊亂甚至引起死亡。根據(jù)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥對乙酰膽堿酯酶的特異性反應(yīng)（正是由于此特性，該法只能對有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥進(jìn)行測量），向農(nóng)藥提取物中加入乙酰膽堿酯酶(AchE)、底物（硫代乙酰膽堿，ATCh）和顯色液（二硫代二硝基苯甲酸，DTNB），根據(jù)反應(yīng)的動力學(xué)曲線即可判斷樣品中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留量。其反應(yīng)式為：

從反應(yīng)式可以看出，農(nóng)藥殘留越多，乙酰膽堿酯酶被抑制程度越大，從而生成的黃色化合物越少，反之，生成的黃色化合物越多。在整個反應(yīng)體系中酶的種類和質(zhì)量是決定檢測靈敏度的關(guān)鍵因素。動物乙酰膽堿酯酶與有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的特異性反應(yīng)最強(qiáng)，靈敏度高，干擾小，但國內(nèi)無法大批量制備，只能從國外購買。動物的丁酰膽堿酯酶與植物來源的植物酯酶來源廣、價(jià)格便宜，但靈敏度低、易受干擾。

2.2 農(nóng)藥殘留快速檢測儀特點(diǎn)

農(nóng)藥殘毒快速檢測儀器旨在能夠現(xiàn)場、快速、準(zhǔn)確、方便地檢測果蔬等食品中農(nóng)藥殘留量，為果蔬食品的監(jiān)管提供有力的技術(shù)手段，因此儀器本身應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

（1）測量準(zhǔn)確，且具有較低檢出限；

（2）不受測量地點(diǎn)、環(huán)境的影響；

（3）不局限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，應(yīng)適用于野外作業(yè)或流動車工作；

（4）操作簡單，非專業(yè)人員也可操作；

（5）儀器結(jié)構(gòu)應(yīng)模塊化，甚至全固態(tài)化，使用時不受外界環(huán)境干擾，甚至達(dá)到“免維修”。

2.3 農(nóng)藥殘留快速檢測儀的分類

目前，市場上農(nóng)藥殘留的檢測儀器存在兩種叫法，其一農(nóng)藥殘留快速檢測儀，其二農(nóng)藥殘毒快速檢測儀。市售的用于農(nóng)藥殘留檢測的快速檢測儀大多是基于酶抑制率法而建立。酶抑制率法從本質(zhì)上說是評價(jià)農(nóng)藥的毒性，即使農(nóng)藥（如敵敵畏和甲胺磷）的濃度相同，對酶的抑制作用也不同，因此筆者更傾向于第二種叫法。農(nóng)藥殘留快速檢測儀按通道類型分為：單通道和多通道；按儀器類型分為：陣列式和掃描式；從單色裝置分為：固態(tài)發(fā)光器件、濾光片和光柵式。農(nóng)藥殘留快速檢測儀主要由光源系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、培養(yǎng)顯色系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及與儀器配套的試劑盒等構(gòu)成。以GDYN-308S農(nóng)藥殘毒檢測儀為例，儀器由超高亮度硅光光源、培養(yǎng)顯色一體化比色池、集成光電傳感器、溫度傳感器、微處理器和打印機(jī)構(gòu)成，該儀器屬多通道、陣列、固態(tài)發(fā)光器件式農(nóng)藥殘留檢測儀。超高亮硅光二極管既作光源又做單色器，使用壽命可達(dá)10萬h。儀器采用模塊化設(shè)計(jì)，具有8個檢測通道，采用陣列式檢測方式。試劑盒中酶試劑為進(jìn)口試劑且采用雙重保護(hù)技術(shù)，保證了測量的準(zhǔn)確度和靈敏度。市場上還存在一種掃描、濾光片、光柵式農(nóng)藥殘留檢測儀，主要由鎢燈、濾光片(或光柵)、檢測器等構(gòu)成。與超高亮硅光二極管相比，鎢燈作為光源價(jià)格比較昂貴且使用壽命短，與此同時，還需增加分光系統(tǒng)。儀器來回搬動過程中很容易造成儀器光學(xué)系統(tǒng)的損壞。因此，該類型儀器與固態(tài)發(fā)光器件式檢測儀器相比，購置和維護(hù)成本較高，在現(xiàn)場或流動車中適用性較差。

3 農(nóng)藥殘留檢測儀的分析步驟

以GDYN-308S農(nóng)藥殘毒檢測儀為例，介紹農(nóng)藥殘留檢測儀的分析步驟。

3.1 儀器

GDYN-308S農(nóng)藥殘毒檢測儀、GDYQ-701S樣品提取儀、便攜式電子臺秤、其他配件（附在農(nóng)藥殘毒檢測箱內(nèi)）。

3.2 試劑

（1）農(nóng)殘?jiān)噭?

將農(nóng)殘?jiān)噭?固體試劑全部倒入500mL塑料方瓶中，然后加入500mL蒸餾水（或純凈水）使之溶解并搖勻（或用蒸餾水稀釋至500mL塑料方瓶標(biāo)簽指示的刻度線處使之充分溶解搖勻）即可使用。

（2）農(nóng)殘?jiān)噭?

將農(nóng)殘?jiān)噭?真空玻璃瓶（溶質(zhì)）尖端用小砂輪片劃一下并打開，將隨注射器所帶的長針頭安裝到1mL注射器上，用此1mL注射器將瓶內(nèi)的溶液全部取出并注入標(biāo)有農(nóng)殘?jiān)噭?的塑料滴甁中，然后將農(nóng)殘?jiān)噭?/DIV>