農(nóng)藥降解酶在果蔬清洗劑中的應(yīng)用探討

龍致科，胡永志，王 韌，黃柳云，李秋芳，周傳檢，周 慧

（柳州兩面針股份公司，廣西 柳州 545001）

農(nóng)藥降解酶在果蔬清洗劑中的應(yīng)用探討

龍致科，胡永志，王 韌，黃柳云，李秋芳，周傳檢，周 慧

（柳州兩面針股份公司，廣西 柳州 545001）

測試不同pH值和不同溫度下放置的含生物農(nóng)藥降解酶的洗滌劑酶活性，反映樣品pH值和溫度的適應(yīng)范圍廣。通過氣相色譜檢測和急性經(jīng)口毒性試驗證明含生物農(nóng)藥降解酶的洗滌劑具有高效快捷去除農(nóng)藥殘留、使用安全的優(yōu)點。

果蔬清潔劑；農(nóng)藥；降解酶；農(nóng)藥殘留

1. 果蔬農(nóng)藥殘留問題的現(xiàn)狀

農(nóng)藥殺蟲效果好，見效快，其普遍應(yīng)用為糧食生產(chǎn)免受病蟲害、提高產(chǎn)量作出巨大貢獻，但農(nóng)藥殘留問題也是隨著農(nóng)藥大量生產(chǎn)和廣泛使用而產(chǎn)生的。到目前為止，世界上化學(xué)農(nóng)藥年產(chǎn)量近200萬噸，約有1000多種人工合成化合物被用作殺蟲劑、殺菌劑、殺藻劑、除蟲劑、落葉劑等類農(nóng)藥。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)藥的使用量也高居世界首位。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留嚴重超標(biāo)，居民日常攝入的農(nóng)藥量高于發(fā)達國家數(shù)十倍[1]。

由于缺乏正確使用農(nóng)藥的基本知識，目前國內(nèi)絕大多數(shù)農(nóng)戶依賴農(nóng)藥對蔬果作物進行病蟲害防治，且農(nóng)藥使用不規(guī)范（按規(guī)范要求，白粉病應(yīng)打葉的正面，霜霉病應(yīng)打葉的背面，晴天不能在正午打藥等）。同時，一旦認為防治效果不佳就加大用藥量，結(jié)果使病蟲害產(chǎn)生了抗藥性；當(dāng)有了抗藥性的病蟲害又在危害田間的蔬果時，就施用更大的藥量來防治。如此惡性循環(huán)，蔬果上的農(nóng)藥殘留就會大大增加。更嚴重的是，有的農(nóng)戶還違章在蔬果上使用禁、限農(nóng)藥，且用藥后農(nóng)藥使用的安全間隔期還未到就忙于上市，這樣對人體產(chǎn)生的危害就更大了。

近些年我國在食品安全方面重大事故頻出。蔬菜瓜果是人們每天都離不了的必需品，老百姓越來越關(guān)注果蔬農(nóng)藥殘留的問題，迫切希望找到能夠有效去除果蔬農(nóng)藥殘留的方法，保障健康和安全。目前市場上推出的普通果蔬洗滌劑對于附著力較弱的農(nóng)藥具有一定的去除作用[2]，然而多數(shù)農(nóng)藥需要有較強的附著力才能發(fā)揮殺蟲滅害作用，現(xiàn)有的大多數(shù)洗滌劑對其無能為力。

農(nóng)藥降解酶可以通過生物作用將農(nóng)藥分解為無毒的小分子化合物，從而徹底清除農(nóng)藥殘留。本文研究了用降解酶（微生物菌株經(jīng)過發(fā)酵、冷凍干燥及粉碎等工藝制得）配制的果蔬清洗劑的性能，為開發(fā)可以高效、安全、便捷地去除果蔬農(nóng)藥殘留的清潔劑打開新思路。

2. 實驗部分

2.1 含農(nóng)藥降解酶果蔬清洗劑的制備

先由微生物菌株經(jīng)過發(fā)酵、冷凍干燥和粉碎等工藝制得農(nóng)藥降解酶。再將農(nóng)藥降解酶與表面活性劑、酶保護劑按一定比例，配制成果蔬清洗劑。

2.2 不同pH值的洗滌劑酶活性測定

先將含農(nóng)藥降解酶洗滌劑的pH值分別調(diào)至3～10，測定酶活性，然后再繪制出酶活性隨pH值變化的曲線，直觀反映農(nóng)藥降解酶適應(yīng)的酸堿范圍。

2.3 不同溫度下洗滌劑的酶活性測定

含農(nóng)藥降解酶的洗滌劑分別在0～80℃條件下密封放置24h；取出并恢復(fù)室溫后，測定其酶活性，繪制出酶活性隨溫度變化的曲線，直觀反映含農(nóng)藥降解酶洗滌劑的適用溫度和適合儲藏溫度。

2.4 農(nóng)藥去除效果測試

2.4.1 實驗試劑和儀器

試劑：乙腈、丙酮、毒死蜱和敵敵畏等。儀器：島津GC2010 plus，F(xiàn)PD檢測器，氮吹儀等。

2.4.2 樣品前處理

將新鮮小白菜浸泡于毒死蜱和敵敵畏混合農(nóng)藥水溶液（各農(nóng)藥濃度約200ppm）中，20min后取出，懸掛于室溫陰涼處晾干待用。

將制備好的蔬菜樣品分成4組：未洗、水洗、0.2%果蔬清洗液洗滌和普通洗潔精洗滌各為1組。洗滌溫度30℃，分別對應(yīng)在水、0.2%含酶果蔬清洗劑溶液和0.2%普通洗潔精中浸泡洗滌5min后取出，并懸掛于室溫陰涼處晾干；未洗組作為空白對照不作處理。

后續(xù)測試方法按《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》NY/T 761-2008標(biāo)準(zhǔn)進行。

2.5 安全性毒理測試

試驗方法依據(jù)GB 15193-2003《食品安全性毒理評價程序和方法》。采用最大耐受計量試驗法，劑量設(shè)為10000mg/kg BW，選用20只昆明小鼠，雌雄各半。試驗前動物禁食16h，不限飲水。采用灌胃法給予動物500mg/mL濃度的樣品溶液，灌胃量為0.4mL/20g體重。灌胃后觀察動物的中毒表現(xiàn)和死亡情況，每周稱體重1次，觀察14天。

3. 結(jié)果與分析

3.1 不同pH值的洗滌劑酶活性測定結(jié)果

不同pH值下洗滌劑酶的活性測定結(jié)果如圖1所示。結(jié)果表明：在配制含農(nóng)藥降解酶的洗滌劑時，將pH值控制在6～9范圍內(nèi)能夠得到較高的酶活性；pH值過低或者過高都會減弱酶活性。

3.2 不同溫度對含農(nóng)藥降解酶洗滌劑的酶活性影響

在0～80℃范圍內(nèi)的不同溫度下，測定含農(nóng)藥降解酶洗滌劑放置24h后的酶活性，如圖2所示。結(jié)果表明：0～50℃溫度范圍內(nèi)放置的樣品酶活性較高；當(dāng)放置溫度超過50℃時，樣品的酶活力呈急劇下降的趨勢。

3.3 農(nóng)藥去除率效果測試結(jié)果

采用氣相色譜法檢測不同處理樣品中毒死蜱和敵敵畏的農(nóng)藥殘留量，并根據(jù)殘留量計算出農(nóng)藥去除率，如表1和圖3所示。

圖1 不同pH值的洗滌劑酶活性測定結(jié)果

圖2 在不同溫度下放置樣品的酶活性測定結(jié)果

上述結(jié)果表明：用清水和普通洗潔精浸泡的方式都可以去除掉蔬菜中的部分殘留農(nóng)藥。其中，對附著力較弱的敵敵畏的去除效果較好，對附著力較強的毒死蜱的去除效果很差。而含農(nóng)藥降解酶洗滌劑對毒死蜱和敵敵畏則都具有很顯著的去除效果，去除率分別可以達到90.39%和98.86%。

3.4 毒理性測試

小鼠急性經(jīng)口毒性試驗結(jié)果表明，以10000mg/kg BW劑量的含農(nóng)藥降解酶的洗滌劑飼喂小鼠，未觀察到動物有中毒表現(xiàn)和出現(xiàn)死亡。參照食品的急性毒性分級標(biāo)準(zhǔn)評價，樣品的急性經(jīng)口毒性屬無毒級。

表1 農(nóng)藥殘留測定結(jié)果

圖3 農(nóng)藥去除率對比

表2 樣品對小鼠體重的影響

表3 急性毒性觀察結(jié)果

4. 結(jié)論

通過以上測試可知，洗滌劑中的農(nóng)藥降解酶可以在較廣的pH值（pH6～9時活性較高）和溫度（0～50℃時活性較高）范圍內(nèi)發(fā)揮活性，這有利于將其應(yīng)用于果蔬清洗劑產(chǎn)品的開發(fā)。同時，這一屬性有利于保證含農(nóng)藥降解酶的洗滌劑產(chǎn)品發(fā)揮使用效果，也便于儲存。另外，其適應(yīng)的pH值和溫度范圍還表明，此類產(chǎn)品具有溫和無刺激的特點，且適合人們在室溫條件下使用，用后不會影響蔬果鮮生的狀態(tài)和味道。

添加農(nóng)藥降解酶的洗滌劑對農(nóng)藥的去除效果遠遠高于清水和普通洗潔精，作用時間更短，5分鐘內(nèi)對目前我國蔬菜、瓜果生產(chǎn)中普遍使用的敵敵畏和毒死蜱農(nóng)藥的去除率超過90%，體現(xiàn)其擁有高效快捷的性能。急性經(jīng)口毒性測試說明，含農(nóng)藥降解酶的洗滌劑產(chǎn)品安全無毒，消費者可以放心使用。

隨著人們越來越重視果蔬農(nóng)藥殘留引發(fā)的食品安全問題和加酶果蔬清洗劑開發(fā)技術(shù)日趨成熟，添加農(nóng)藥降解酶的功能性果蔬洗滌劑產(chǎn)品將會受到廣大消費者的青睞，為改善食品安全狀況和保障人民身體健康作出貢獻，具有廣闊的市場前景。

[1] 謝劍飛, 盧宗云. 一種清洗果蔬農(nóng)藥殘留的新技術(shù)[J]. 中國洗滌用品工業(yè), 2012.8: 77-79.

[2] 趙鵬, 閔光, 張燕, 等. 不同洗滌方法對果蔬中農(nóng)藥殘留去除率的研究[J]. 食品科學(xué), 2006.27(12): 467-468.