食品中農(nóng)獸藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

李小紅++李卓++張亞鋒

食品是人類(lèi)生存的必需品，食品安全關(guān)系著人類(lèi)身體的基本安全。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的背景下，許多商家為達(dá)到利益最大化，不惜采取一些違規(guī)違法的手段來(lái)降低成本。眾多問(wèn)題食品安全之一的農(nóng)獸藥不規(guī)范使用成為重災(zāi)區(qū)。根據(jù)全國(guó)食品樣品監(jiān)督抽檢通告顯示2017年第二季度食品中農(nóng)獸藥殘留指標(biāo)不合格問(wèn)題占不合格總數(shù)的22.0%，比一季度高7.0個(gè)百分點(diǎn)，其趨勢(shì)并不樂(lè)觀。因此，為了加強(qiáng)食品安全監(jiān)管，保證食品的質(zhì)量安全，保護(hù)消費(fèi)者的生命健康，研究快速、簡(jiǎn)單、高靈敏度、大批量檢測(cè)食品的農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)方法具有重要意義。

快速檢測(cè)技術(shù)概述

食品安全快速檢測(cè)技術(shù)是指在對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，一般實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)要求包括樣品制備在內(nèi)，能夠在2小時(shí)以內(nèi)出具檢測(cè)結(jié)果；現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)能在30分鐘內(nèi)出具檢測(cè)結(jié)果。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室精密儀器分析方法準(zhǔn)確度、靈敏度很高，穩(wěn)定性好，但是檢測(cè)成本高，對(duì)檢測(cè)人員要有完整的系統(tǒng)的培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)要求，尤其對(duì)檢測(cè)環(huán)境要求嚴(yán)苛，檢測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法滿足大批量樣品現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需求。因此，快速檢測(cè)技術(shù)以其檢測(cè)速度快、時(shí)間短、成本低、對(duì)檢測(cè)人員要求低等特點(diǎn)，正逐漸成為食品安全檢測(cè)中的主流技術(shù)。

常用快速檢測(cè)技術(shù)

酶抑制法。酶抑制法是利用農(nóng)藥可特異性地抑制乙酰膽堿酯酶的活性，且抑制程度與農(nóng)藥濃度和顏色變化程度呈正相關(guān)關(guān)系，通過(guò)觀察顏色變化或測(cè)定酶與某種特定化合物反應(yīng)的物理化學(xué)信號(hào)的變化，即可判斷是否存在農(nóng)藥殘留。目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)較為成熟的農(nóng)殘檢測(cè)方法或設(shè)備，例如速測(cè)卡法（紙片法）、比色法（分光光度法）、膽堿酯酶生物傳感器等。該方法操作簡(jiǎn)便，對(duì)人員專(zhuān)業(yè)要求低，30min即可出結(jié)果，適用于現(xiàn)場(chǎng)大批量樣品的初步篩查；但其僅限于有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥，且酶活易受溫度、pH、樣本基質(zhì)等因素的影響，易出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性現(xiàn)象。使用時(shí)應(yīng)符合方法對(duì)樣本的選擇性要求。

免疫分析方法。

（1）酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）。ELISA是基于抗原與抗體的特異反應(yīng)，將待測(cè)物與酶連接，然后通過(guò)酶催化底物反應(yīng)產(chǎn)生顏色，用于定量或半定量測(cè)定。ELISA是近年來(lái)發(fā)展最快的一種免疫分析方法，已成為農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)中的首選方法。王乾龍等建立了豆芽中2，4-二氯苯氧乙酸殘留的直接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附分析法，方法線性范圍為（2～250）ng/mL（R2=0.997），檢測(cè)限為0.63ng/mL；唐英等對(duì)ELISA使用中對(duì)結(jié)果影響的因素進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化準(zhǔn)確分析，提高了檢測(cè)精度和穩(wěn)定性。然而，ELISA對(duì)外界環(huán)境有一定的要求，不能很好地用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，僅適宜于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)快速檢測(cè)。

（2）膠體金免疫層析法。膠體金免疫層析技術(shù)（簡(jiǎn)稱GICA）是根據(jù)免疫反應(yīng)原理、利用大孔徑微孔濾膜為載體、以膠體金作為固相標(biāo)記物來(lái)定性、半定量或定量檢測(cè)樣本中待測(cè)物質(zhì)的快速分析技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)。

近年來(lái)隨著膠體金讀數(shù)儀的發(fā)展，該技術(shù)已逐漸從定性判斷轉(zhuǎn)為半定量、定量檢測(cè)，且可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，建立可記錄、可傳輸、可分析匯總、可追溯的食品安全檢測(cè)全程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。例如，萬(wàn)宇平等研制出一種膠體金讀數(shù)儀，由相機(jī)進(jìn)行膠體金試紙條圖像的采集，通過(guò)一系列的算法分析搜索出檢測(cè)限位置并計(jì)算出灰度值，再通過(guò)膠體金試紙條的檢測(cè)值-濃度特征曲線實(shí)現(xiàn)定性和定量，最后將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，已成功應(yīng)用于實(shí)際的監(jiān)管領(lǐng)域和食品生產(chǎn)企業(yè)。

（3）免疫熒光法。免疫熒光技術(shù)是根據(jù)抗原抗體反應(yīng)的原理，先將已知的抗原或抗體標(biāo)記上熒光素，制成熒光抗體，再用這種熒光抗體（或抗原）作為探針檢測(cè)組織或細(xì)胞內(nèi)的相應(yīng)抗原（或抗體）。在抗原抗體復(fù)合物上含有標(biāo)記的熒光素，熒光素受外來(lái)激發(fā)光的照射而發(fā)生明亮的熒光（黃綠色或橘紅色），可以看見(jiàn)熒光所在的組織細(xì)胞，從而確定抗原或抗體的性質(zhì)、定位，以及利用定量技術(shù)測(cè)定含量。王旗等研制出一種快速檢測(cè)牛奶中泰樂(lè)菌素殘留的熒光微球免疫層析試紙條，可定性檢測(cè)牛奶中的殘留的泰樂(lè)菌素，檢測(cè)時(shí)間低于25min，檢測(cè)限為25μg/L，具有簡(jiǎn)便快速、特異性良好、樣本無(wú)需前處理等特點(diǎn)，可用于基層奶站和現(xiàn)場(chǎng)快速篩選。

生物傳感器技術(shù)。生物傳感器是指利用酶、抗體或適配體等作為感受器表面的識(shí)別元件，將檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)信號(hào)經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器變換成可測(cè)量的物理信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)成分檢測(cè)的分析技術(shù)。蔣雪松等開(kāi)發(fā)了一種用于農(nóng)產(chǎn)品中的毒死蜱農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)的電化學(xué)免疫傳感器，對(duì)毒死蜱的檢測(cè)限為0.01μg/mL，回收率大于85%，檢測(cè)時(shí)間小于1h，傳感器經(jīng)過(guò)再生處理后能重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性較好。但生物傳感器因其選擇性有限、生物材料固定化易失活、重現(xiàn)性差等原因暫未得以廣泛應(yīng)用。

光譜檢測(cè)法。

（1）表面增強(qiáng)拉曼光譜法。表面增強(qiáng)拉曼光譜法是拉曼光譜法的拓展，它與常規(guī)拉曼光譜相比，信號(hào)增加了百萬(wàn)倍，因此有效解決了拉曼光譜在表面科學(xué)和痕量分析中存在的低靈敏度問(wèn)題，目前已在農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)中有所應(yīng)用。顧振華等運(yùn)用基于表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)的便攜式拉曼光譜儀對(duì)水產(chǎn)品養(yǎng)殖、運(yùn)輸過(guò)程水樣中的孔雀石綠進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)限為5.0μg/L，對(duì)每個(gè)樣品的檢測(cè)時(shí)間從制備到結(jié)果顯示一般只需要3min；歐陽(yáng)思怡等報(bào)道了表面增強(qiáng)拉曼光譜在農(nóng)藥殘留分析中的研究進(jìn)展，分析其優(yōu)勢(shì)和不足，并提出表面增強(qiáng)拉曼光譜在農(nóng)藥殘留中的發(fā)展方向。

（2）紅外光譜法。紅外光譜法是基于每種分子都有其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜，據(jù)此可以對(duì)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和鑒定的分析方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對(duì)比的方法來(lái)做分析鑒定，已有幾種匯集成冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集出版，可將這些圖譜貯存在計(jì)算機(jī)中，用以對(duì)比和檢索，進(jìn)行分析鑒定；也可利用化學(xué)鍵的特征波數(shù)來(lái)鑒別化合物的類(lèi)型，并可用于定量測(cè)定。莫欣欣等建立了近紅外光譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)菜籽油中多效唑殘留進(jìn)行定性檢測(cè)方法。endprint

（3）熒光光譜法。熒光光譜法是利用某些物質(zhì)對(duì)紫外光或可見(jiàn)光照射后所產(chǎn)生的能夠反映該物質(zhì)特性的熒光，對(duì)其進(jìn)行分析的方法。熒光分析是一種高靈敏度的分析方法，通常情況下要比分光光度計(jì)的靈敏度高出2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。張彥青等建立了熒光光譜法測(cè)定食物中的莧菜紅色素含量的方法，檢出限為 0.031mg/L，測(cè)得樣品的回收率為92.13%～105.61%。熒光法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、信息量豐富、方法簡(jiǎn)便、高效精確等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其前提條件是物質(zhì)的分子必須有強(qiáng)的紫外或可見(jiàn)光吸收結(jié)構(gòu)，而當(dāng)前市場(chǎng)上所用農(nóng)藥幾乎不具備這種條件，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要在待檢農(nóng)藥溶液中加入某種熒光試劑才能產(chǎn)生熒光，但相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)干擾因素也會(huì)增多，都能影響熒光的測(cè)定，使得研究難度增大

快速檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，快速檢測(cè)技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域中的地位逐步提高，我國(guó)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系已將ELISA方法、酶抑制法等快速檢測(cè)技術(shù)納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而2017年，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局發(fā)布的《食品快速檢測(cè)方法評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》，對(duì)快速檢測(cè)方法的規(guī)范化起到里程碑式的意思。

（1）前處理簡(jiǎn)便化：實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)便的前處理操作和更短的時(shí)間在快速檢測(cè)中是緊迫的事情，未來(lái)前處理將主要朝著簡(jiǎn)單、快速、高效、自動(dòng)化、模式化、樣品使用量少、廢棄物無(wú)污染的方向發(fā)展。

（2）配套儀器便攜化：一般實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法配套的儀器笨重，且有嚴(yán)格的放置要求，快速檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求是盡可能得便捷化、輕量化，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、野外檢測(cè)。

（3）檢測(cè)結(jié)果半定量化：現(xiàn)有的快速檢測(cè)技術(shù)多為定性判斷，但經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，一些技術(shù)已逐步成熟，同時(shí)配套的數(shù)據(jù)采集設(shè)備也不斷地更新升級(jí)，未來(lái)的快速檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)半定量、甚至定量檢測(cè)都將成為可能。

（4）與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)用：一物一碼技術(shù)，即一個(gè)物品一個(gè)代碼，是一種先進(jìn)的溯源系統(tǒng)，根據(jù)代碼可以查詢食品的來(lái)源的運(yùn)輸流轉(zhuǎn)過(guò)程，以及該食品的安全質(zhì)量情況，該技術(shù)盡量發(fā)展迅猛。將快速檢測(cè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)用，可以有效地采集食品、環(huán)境信息，既可以對(duì)食品進(jìn)行控制，也可以對(duì)食品的來(lái)源甚至包括其流通環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)視。

展望

目前，能進(jìn)行食品中農(nóng)獸藥殘留的快速檢測(cè)技術(shù)主要有酶抑制法、免疫分析法、生物傳感器、光譜檢測(cè)法等，每種方法各有優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)需要選擇。快速檢測(cè)技術(shù)與大型儀器分析技術(shù)相比，檢測(cè)時(shí)間短、成本低，不需要專(zhuān)業(yè)的人員，易于操作，但是由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上的快速檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量不一，有關(guān)權(quán)威部門(mén)應(yīng)盡早制定標(biāo)準(zhǔn)化的食品安全快速檢測(cè)產(chǎn)品復(fù)核性驗(yàn)證規(guī)程，對(duì)快速檢測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行確認(rèn)認(rèn)可，有利于規(guī)范快速檢測(cè)產(chǎn)品的市場(chǎng)，更好地為食品安全監(jiān)管服務(wù)。

基金項(xiàng)目：陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目2014FWPT-01-02（A）endprint