淺談農(nóng)藥殘留快檢技術(shù)的應(yīng)用及展望

李子豪 何 強(qiáng) 師 源 鄒 陽 李 瑩 張 璐 施妍婧

（西安海關(guān) 陜西西安 710068）

1 前言

農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥施藥后殘存于農(nóng)產(chǎn)品、生物體和環(huán)境中的微量農(nóng)藥以及農(nóng)藥的代謝物、降解物和有毒雜質(zhì)等所有衍生物的總稱[1]。 在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程中，農(nóng)藥不可或缺，具有防治病蟲害、提高農(nóng)作物抵抗力的作用，能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量，增大存活率。但是近些年來農(nóng)藥的超標(biāo)濫用情況頻發(fā)，甚至有些不法商戶受利益驅(qū)動(dòng)，為提高產(chǎn)量，縮短農(nóng)作物生長(zhǎng)周期，人為大量使用農(nóng)藥，加之近些年來農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，不斷有新型農(nóng)藥出現(xiàn)，具有種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)不同的特點(diǎn)，短時(shí)間內(nèi)無法及時(shí)檢測(cè)新型農(nóng)藥的殘留以及了解其對(duì)人體的危害性，產(chǎn)生了一系列食品安全問題，對(duì)消費(fèi)者的身心健康造成極大危害[2]，給食品及農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)管和檢測(cè)也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

自我國(guó)加入世界貿(mào)易組織（WTO）以來，與世界各國(guó)貿(mào)易往來頻繁，進(jìn)出口食品及農(nóng)產(chǎn)品占據(jù)了相當(dāng)大的比例。我國(guó)作為蔬菜水果的進(jìn)出口大國(guó)，一要保證輸出的產(chǎn)品質(zhì)量上乘，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足進(jìn)口國(guó)的要求；二要及時(shí)甄別輸華產(chǎn)品的質(zhì)量安全，將有害或未達(dá)標(biāo)產(chǎn)品阻擋在國(guó)門之外，這給我國(guó)進(jìn)出口監(jiān)管部門帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何快速準(zhǔn)確地判定進(jìn)出口食品及農(nóng)產(chǎn)品是否合格是今后的重點(diǎn)工作。 國(guó)內(nèi)流通食品關(guān)系著民生安全，不容忽視。 近些年來，農(nóng)藥殘留超標(biāo)事件頻繁發(fā)生，消費(fèi)者對(duì)食品安全的擔(dān)憂始終沒有停止[3]。1998 年，珠海市華夏學(xué)校發(fā)生了因食用農(nóng)殘超標(biāo)蔬菜而集體中毒的事件；2004 年，廣東韭菜種植戶長(zhǎng)期使用國(guó)家明令禁止的農(nóng)藥[4]，暴發(fā)毒韭菜事件。如今食品及農(nóng)產(chǎn)品種類繁多、數(shù)量巨大、流轉(zhuǎn)流通環(huán)節(jié)復(fù)雜，在這種嚴(yán)峻的情況下，如何快速準(zhǔn)確地判定農(nóng)藥殘留是否超標(biāo)，最大程度地保證消費(fèi)者的合法權(quán)益，是亟需考慮的問題。 近年來，在檢測(cè)工作開展中逐漸引入了現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)，能夠在現(xiàn)場(chǎng)直接出具檢測(cè)結(jié)果，打擊違法行為，工作效率也大幅提高。本文結(jié)合實(shí)際情況，介紹了農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)目前的應(yīng)用情況及意義，并對(duì)農(nóng)殘快檢技術(shù)的未來應(yīng)用進(jìn)行展望。

2 農(nóng)殘快檢技術(shù)現(xiàn)狀

目前在我國(guó)，農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)（簡(jiǎn)稱農(nóng)殘快檢）的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 5009.199—2003《蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥量的快速檢測(cè)》[5]以及NY/T 448—2001《蔬菜上有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘毒快速檢測(cè)方法》[6]，其原理為有機(jī)磷類與氨基甲酸酯類農(nóng)藥對(duì)膽堿酯酶起活性抑制作用，并且抑制程度與農(nóng)藥殘留量呈線性相關(guān)，該方法稱之為酶抑制法，在日常應(yīng)用中常以試紙檢測(cè)法與光度計(jì)檢測(cè)法2 種方式體現(xiàn)，是目前比較普遍的一種農(nóng)殘快檢方法。農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)時(shí)使用的酶主要分為3 種，動(dòng)物膽堿酯酶[7，8]、植物酯酶[9，10]以及微生物酶[11，12]。 清江等[13]設(shè)計(jì)了一種基于紙基芯片酶比色法的農(nóng)藥殘留半定量快速檢測(cè)卡，該速測(cè)卡將乙酰膽堿酯酶固定在加樣片上，碘化硫代乙酰膽堿固定在底物片上，將待測(cè)樣品接觸加樣片后，通過觀察淀粉-碘等間距條帶的退色數(shù)目實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)藥的半定量檢測(cè)，對(duì)敵百蟲標(biāo)準(zhǔn)品的檢出限為0.01 mg/mL，該方法成本低廉、方便快捷，適用于食品中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)。 姜露等[14]選用從麥麩中提取的麥麩酯酶作為檢測(cè)用酶，并對(duì)酶抑制法檢測(cè)有機(jī)磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥的前處理方法中農(nóng)殘?zhí)崛∫?、提取方法、提取時(shí)間及樣品提取液的處理方式進(jìn)行了優(yōu)化。 優(yōu)化后的樣品加標(biāo)回收率為83.61%～102.81%，變異系數(shù)為1.20%～7.23%，證實(shí)了該前處理方法對(duì)于麥麩酯酶抑制法快速檢測(cè)農(nóng)藥殘留的可行性。 朱松明等[15]以吲哚酚乙酸酯為顯色底物，將乙酰膽堿酯酶固定到尼龍膜上，制備了一種快速檢測(cè)酶片，適用于氧樂果、甲萘威、抗蚜威、毒死蜱的快速檢測(cè)。

另一種方法為免疫分析法，其原理為利用抗原抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)對(duì)各種物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。 具體可分為酶免疫分析法、放射免疫分析法、發(fā)光免疫分析法、熒光免疫分析法、膠體金免疫分析法等，其中膠體金免疫分析法為食品安全快速檢測(cè)最常用的方法[16]。 王菡等[17]利用鞣酸-檸檬酸三鈉還原法制備出的膠體金標(biāo)記單克隆抗體，設(shè)計(jì)了一種膠體金免疫層析檢測(cè)板，其對(duì)毒死蜱的檢測(cè)限為4 μg/mL，檢測(cè)靈敏度較好，并且沒有明顯的基質(zhì)干擾效應(yīng)。 Chen等[18]制備了一種特異性識(shí)別新型農(nóng)藥毒氟磷的多克隆抗體， 運(yùn)用間接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附法實(shí)現(xiàn)了對(duì)毒氟磷的快速檢測(cè)，檢出限為2.5 ng/mL，在煙草、大米、番茄、黃瓜、土壤和水等不同類型的樣品中，毒氟磷的平均回收率為70.7%～138.8%，可以作為實(shí)際樣品中毒氟磷的快速檢測(cè)的一種方法。

第三種方法為生物傳感檢測(cè)法，其原理為信號(hào)轉(zhuǎn)換器將生物分子識(shí)別元件與待測(cè)物特異性結(jié)合而發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢灾苯幼R(shí)別的光信號(hào)、電信號(hào)等，從而達(dá)到檢測(cè)待測(cè)物的目的。 該方法是國(guó)外應(yīng)用較為廣泛的一種檢測(cè)手段，該技術(shù)引入我國(guó)后，在近些年來也有少許研究，生物傳感檢測(cè)法也常用于農(nóng)殘檢測(cè)[19]。LUX 等[20]將鈀-金核殼納米棒修飾于玻碳電極上，并以其為載體固定乙酰膽堿酯酶，研制出一種基于鈀-金雙金屬納米棒的乙酰膽堿酯酶生物傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)。李萌等[21]研制了一種酶生物傳感器型農(nóng)殘檢測(cè)儀，可用于色素含量較高，硫化物含量較高的辛辣類樣品（如洋蔥、大蒜等）的干擾問題，檢測(cè)結(jié)果的重現(xiàn)性與準(zhǔn)確度良好，對(duì)農(nóng)殘檢測(cè)具有較高的靈敏度。 Chio[22]等利用乙酰膽堿酯酶催化鄰硝基苯乙酸， 同時(shí)測(cè)定有機(jī)磷和硫醇類農(nóng)藥。 Karousos 等[23]則利用過氧化物酶與乙酰膽堿酯酶及酪氨酸酶耦合的雙酶系統(tǒng)中的反應(yīng)，制成酶生物傳感器用于測(cè)定有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥?？梢灶A(yù)測(cè)的是，農(nóng)殘檢測(cè)用途的生物傳感器法在將來會(huì)越來越受到重視，除了酶、抗原、全細(xì)胞、DNA 作為識(shí)別元件外，分子印跡聚合物和寡核苷酸適配子也陸續(xù)作為生物傳感器元件之一[24]。

此外，還有文獻(xiàn)表明還有其他多種方法均可用于農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)。 謝俊平[25]等基于比色法原理， 研究出一種可以同時(shí)檢測(cè)8 種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的快速檢測(cè)盒，檢出限可低至0.50 mg/kg 以下，并且與氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)比檢測(cè)結(jié)果基本一致。 還有報(bào)道稱成功將發(fā)光菌檢測(cè)技術(shù)用于農(nóng)殘快檢方面，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)磷農(nóng)藥抑制光反應(yīng)，光的強(qiáng)度與有機(jī)磷農(nóng)藥的含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[26]，詳見表1。

目前存在的問題是我國(guó)鄉(xiāng)村務(wù)農(nóng)群體因知識(shí)水平有限，在使用農(nóng)藥的過程中，對(duì)農(nóng)藥毒性、作物安全等因素考慮欠佳，最終造成農(nóng)藥殘留超標(biāo)的情況頻繁發(fā)生。

3 農(nóng)殘快檢技術(shù)的應(yīng)用

從成本方面看，農(nóng)殘快檢技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約大量的耗材與試劑，很大程度上降低了檢測(cè)成本。目前，農(nóng)藥殘留檢測(cè)的主流模式是有機(jī)溶劑提取，凈化除雜后，用大型儀器分析測(cè)定，儀器及消耗品價(jià)格昂貴，不適合大批量樣品的檢測(cè)判定。而農(nóng)殘快檢技術(shù)的應(yīng)用使得檢測(cè)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，成本的降低為控制成本的中小型實(shí)驗(yàn)室機(jī)構(gòu)帶來的福音，也可鼓勵(lì)商家用成本較低的方式保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

表1 3 種主流農(nóng)殘快檢方法的比較

從效率方面看，農(nóng)殘快檢技術(shù)大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，釋放了大量的人工勞力。 據(jù)了解，目前食品及農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管體系普遍建立在分析儀器的基礎(chǔ)之上，傳統(tǒng)的檢測(cè)手段處理過程較為煩瑣耗時(shí)，且?guī)缀鯖]有快速、簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法，無法對(duì)市面上大量的農(nóng)產(chǎn)品隨時(shí)隨地快速檢測(cè)，監(jiān)管起來也很困難。而使用農(nóng)殘快檢技術(shù)后，無論是對(duì)進(jìn)出口商品的抽查，還是對(duì)國(guó)內(nèi)食品農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)管，均可以提高工作效率與力度，在增加檢測(cè)樣本的同時(shí)，也可以大大減輕實(shí)驗(yàn)室工作壓力。同時(shí)，能夠在第一時(shí)間及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并迅速采取相應(yīng)措施，保障食品安全。

從操作方面看，農(nóng)殘快檢技術(shù)不需要具備很強(qiáng)的技術(shù)能力，一般檢測(cè)人員具備基本的知識(shí)理論即可上手操作。無需專業(yè)的技術(shù)人員操作，不代表農(nóng)殘快檢技術(shù)科技含量不高，農(nóng)殘快檢技術(shù)具有很強(qiáng)的技術(shù)背景，只是將技術(shù)原理部分整合至試劑卡中，將便捷性留給了實(shí)際操作。農(nóng)殘快檢技術(shù)具有不挑人，上手快的特點(diǎn)，更加適合多區(qū)域、多行業(yè)、多方面的推廣。

4 結(jié)語

可以預(yù)測(cè)不久的未來，農(nóng)殘快檢技術(shù)將會(huì)迎來相當(dāng)可觀的發(fā)展，同時(shí)也面臨著新的問題有待解決。一方面在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化創(chuàng)新，例如酶抑制法可探索效果明顯、使用穩(wěn)定、易于獲取的酶，使得可檢物質(zhì)更加豐富、檢測(cè)靈敏度不斷提高；免疫分析法與生物傳感器法可以不斷完善，加大開發(fā)投入力度，生產(chǎn)能夠滿足市場(chǎng)需求的成熟化商品，同時(shí)進(jìn)一步降低成本，價(jià)格親民，有利于在各行業(yè)推廣使用。

另一反面，應(yīng)盡快明確農(nóng)殘快檢的法律地位。據(jù)了解，現(xiàn)有立法明確規(guī)定，快速檢測(cè)結(jié)果不能作為行政處罰的依據(jù)[27]，只能參考快速檢測(cè)的結(jié)果來決定是否取強(qiáng)制措施。現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法時(shí)，執(zhí)法人員或檢測(cè)人員使用農(nóng)殘快檢方法得到的結(jié)果不能成為執(zhí)法證據(jù)，只能作為數(shù)據(jù)積累，這樣也就失去了快速檢測(cè)的目的和意義。 下一步應(yīng)盡快改變農(nóng)殘快檢技術(shù)的尷尬地位，賦予其一定的法律效率，使其成為真正意義上的檢測(cè)手段。

此外，農(nóng)殘快檢技術(shù)并非代替?zhèn)鹘y(tǒng)檢測(cè)技術(shù)，而是為傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)錦上添花，二者相輔相成，在未來的發(fā)展中要有機(jī)融合，共同發(fā)展。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室向設(shè)備精密、檢測(cè)限低的方向發(fā)展，快檢技術(shù)向速測(cè)、儀器輕量化方向發(fā)展。 例如，對(duì)于環(huán)境要求不高，時(shí)間要求緊迫，預(yù)期目標(biāo)明確，定性優(yōu)先的情況，使用農(nóng)殘快檢技術(shù)更為合適；而對(duì)于要求精確定量，涉及判定結(jié)果，不合格樣品復(fù)檢等情況，則還需依靠傳統(tǒng)儀器分析手段，得到精確的結(jié)果。