第4章食品中常见农药兽药残留的速测技术

第4章食品中常见农药、兽药残留的速测技术主要内容一、农药中毒事件二、农药概述三、农药残留快速检测四、兽药概述五、兽药安全事件六、兽药残留快速检测农药中毒事件回顾海南“毒豇豆”事件2010年1月，海南豇豆在武汉白沙洲农副产品市场连续三次被检测出含有禁用农药水胺硫磷。随后在武汉、上海、郑州、合肥、杭州、广州等11个城市检测出海南豇豆农药残留超标。仅武汉销毁毒豇豆3596.9公斤水胺硫磷，是一种高毒性农药，早在2002年，农业部已将它例如黑名单中，禁止在水果蔬菜、中草药植物上使用。它能经由食道、皮肤和呼吸道，引起人体中毒。青岛“毒韭菜”事件2010年4月，青岛一些医院陆续接到9名食用韭菜后中毒的患者，他们都是食用韭菜之后出现了头疼、恶心、腹泻等症状。经医院检查属于有机磷中毒，也就是说韭菜上的残余农药严重超标导致中毒。随后，检出农药残留超标韭菜1930公斤。农药中毒事件回顾张裕红酒农药超标事件2012年8月7日某媒体报道：记者将三家国内葡萄酒上市公司的十款葡萄酒送国家食品质量监督检验中心检测，均检出多菌灵或甲霜灵农药残留，而张裕产品残留值超过另两家。多菌灵为美国禁用的农药，有导致肝癌的风险。张裕A股价直奔跌停，最终大跌9.83%农药中毒事件回顾大葱农药超标毒死百只羊2017年8月，山东一个专门养羊的专业户为了给羊增加营养，特地从沈阳买进很多的大葱来喂羊，可是羊吃了这些大葱之后开始发生抽搐，经兽医抢救，羊还是大批死亡。后来找卫生防疫部门进行检测，在大葱里发现了甲拌磷、毒死蜱等剧毒农药。农药中毒事件回顾青岛市民吃西瓜中毒事件2015年4月，山东即墨市、胶州市17位市民食用西瓜后出现呕吐头晕现象，甚至造成一名孕妇胎儿不保，引发社会关注。青岛官方通报，西瓜来源系海南万宁出产的冰糖黑美人西瓜，初步判定为农药残留超标。农药中毒事件回顾•2001年，杭州的空心菜有机磷中毒事件。•2003年，南京蔬菜有机磷残留导致中毒的事件。•2007年，福建大田发生有机磷污染水源导致中毒事件。•2008年1月，日本发生饺子中毒事件，该饺子被化验出含甲胺磷残留……•2008年1月9日，中国决定停止甲胺磷、对硫磷等五种高毒农药的生产、流通和使用。•2011年3月，河南毒韭菜事件—有机磷中毒(超标农药残留主要是甲拌磷)农药(pesticides)是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草及其他有害生物，以及有目的地调节植物、昆虫生长的的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。现在农药不仅应用于农业，而且也广泛应用于畜牧业、林业和公共卫生事业等方面。二、农药概述农药残留是指农药使用后残存于生物体、食品(农副产品)和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。土壤水体空气农药植物动物人农药残留几乎无处不在！！农药的分类和毒性1.按化学成分可分为有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类及砷、汞、铜、硫磺等制剂。2.按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂和粮食熏蒸剂等。3.农药除了可造成人体的急性中毒外，绝大多数对人体产生的慢性危害，多是通过污染食品的形式造成。某些农药对人和动物的遗传和生殖造成影响，产生畸形和引起癌症等方面的毒素作用。1、有机氯农药•品种：DDT、六六六、艾氏剂、狄氏剂等。•特点：化学性质稳定，不易分解，易溶于脂肪中，并在脂肪中蓄积，长期使用会严重的环境污染。•危害：容易积累在人体的脂肪、肝脏、肾脏等部位，并且不容易排除体外。DDT：当人体蓄积的浓度20mg/kg时，神经系统放生障碍，达到500mg/Kg时，可以致死。动物实验证实有致畸、致癌作用•目前许多国家都已禁止使用，我国已于1983年全部禁止生产和使用。•早期的高效高毒品种：对硫磷（1605）、甲拌磷（3911）、内吸磷（1059）•后期使用得较多的为高效低毒低残留的品种，如：乐果、敌百虫、杀螟松、倍硫磷•毒性极低的马拉硫磷、双硫磷、氯硫磷、锌硫磷、碘硫磷、地亚农、灭蜈松2、有机磷农药•急性毒性：有机磷农药化学性质不稳定，分解快，在作物中残留时间短，大多不溶于水、碱性条件下易水解而失效。•危害：有机磷类农药的中毒特征是抑制血液和组织中胆碱酯酶的活性，导致神经系统机能失调,从而使一些受神经系统支配的脏器,如心脏、支气管、肠、胃等发生功能异常。•主要表现为植物性食物残留，尤其是含有芳香物质的植物，如：水果、蔬菜，特别是叶菜类如小白菜、大白菜、鸡毛菜、甘蓝、芹菜、韭菜、芥菜、花菜、绿花菜、茼蒿、枸杞菜和黄瓜等有机磷农药危害3、氨基甲酸酯类农药•是目前使用量较大的杀虫剂。是农药急性中毒的主要原因，也是时下蔬菜中农药残留的重点检测品种。•品种：西维因、杀灭威、速灭威、叶蝉散等•在作物上的残留时间为4d，在动物的肌肉和脂肪中的明显蓄积时间约为7d•特点：分解快、残留期短、低毒、高效、选择性强•危害：与有机磷农药相同，抑制人体内胆碱酯酶，从而影响人体内神经冲动的传递。另外，氨基甲酸酯类杀虫剂进入人体内，在胃中酸性条件下可与食物中的亚硝酸盐和硝酸盐反应生成亚硝基化合物，具有致癌性。•我国农药在农产品的用量居高不下•导致农产品中的农药残留超标•食品安全、影响消费者健康、影响农产品的贸易•加强农残检测不合理使用传统农残分析技术分析步骤所需设备1.采集样品2.称取样品分析天平3.捣碎样品高速组织捣碎机4.样品的提取分离漏斗等5.样品的净化SPE、SPME等6.样品的浓缩氮吹仪、旋转蒸发仪等7.样品的定性、定量测定GC、HPLC、GC-MS等传统农残分析技术一般过程：分析步骤所需设备1、采集样品2、称取样品分析天平3、捣碎样品高速组织捣碎机4、样品的提取分液漏斗等5、样品的净化SPE、SPME等6、样品的浓缩氮吹仪、旋转蒸发器等7、样品的定性、定量检测GC、HPLC、GC-MS、HPLC-MS等优点缺点能够对每一种农药进行准确的定性和定量检验分析周长长检验费用高需要消耗大量的有机溶剂、容易造成环境污染需要使用GC、HPLC等昂贵的大型仪器设备对检验分析人员的化学分析水平有较高要求检验分析过程繁琐、影响因子复杂、不易掌控传统农残分析技术的优缺点：•生化检测•生物检测•化学比色法酶抑制法免疫分析法发光菌检测法敏感家蝇检测法速测盒速测仪及速测卡主要为酶免疫法三、农药残留快速检测1、酶抑制法酶抑制技术是研究比较成熟、应用最广泛快速的农药残留检测技术，是根据有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶（AChE)的特异性生化反应建立起来的农药残留的微量和痕量快速检测技术。原理：（1）速测盒法（2）速测仪1、便携式：原理与速测盒法相同，采用卡片显色进行直观判定。2、分光光度式：原理是在一定条件下，有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率与农药的浓度呈正相关。酶催化乙酰胆碱水解，其水解产物与显色剂反应，产生黄色物质。用分光光度计在412nm处测定吸光度随时间的变化，计算出抑制率，通过抑制率可以判断出样品中是否含有有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。3、手持式：原理与分光光度式相同，测定吸光度•免疫分析技术是将免疫反应与现代测试手段相结合而建立的超微量分析技术，是基于抗原抗体特异性结合和反应为基础的分析方法。•目前应用于农残检测的是酶免疫分析(EIA)和放射性免疫分析(RIA)。其中酶联免疫分析技术应用最为普遍。2、免疫分析技术目前应用最广泛的免疫分析方法之一，它将酶标记在抗体或抗原分子上形成酶标抗体或抗原，酶作用于能呈现出颜色的底物后，通过仪器或肉眼进行辨别。基本原理是预先结合在固相载体上的抗体或抗原分子与样品中的抗原或抗体分子在一定条件下进行免疫学反应。该法因不需昂贵仪器设备，对人体无害等优点而被广泛采用，具有灵敏、特异、快速、稳定以及易于自动化操作等特点。常用的固相载体是96孔聚苯乙烯酶标板，常用的酶是辣根过氧化物酶，常用的底物是邻苯二胺和四甲基联苯胺等。酶标板u型96孔（1）酶联免疫技术（ELISA）农药与细菌作用后可影响细菌的发光程度，通过细菌发光情况，可测出农药残留量。此方法简便但是特异性差。3、发光菌检测法vibrioharveyi哈氏弧菌敏感家蝇对杀虫剂具有敏感性，记录家蝇存活情况，根据家蝇的死亡率可知农药残留情况。该技术方法直接、过程简单、容易掌握，但定性粗糙，只对少数农药有效，而且由于其他生物对不同农药的毒性反应与人畜可能不同，因此影响对农药残留量的判断。如家蝇对毒性较低的除虫菊酯类敏感，远超过有机磷和氨基甲酸酯类中毒或高毒的农药。4、敏感家蝇检测法目前常用的化学比色法包括各种检测试剂和试纸，两者都是利用迅速产生明显颜色的化学反应检测待测物质，可通过与标准比色卡比较进行目视定性或半定量分析。化学比色分析法与一般的仪器分析方法相比，具有价格低，操作相对简便，结果显示直观，一次性使用，不需检修维护，有一定的灵敏度和专一性等优点。随着检测仪器的不断发展，与其相配套的微型检测仪器如微型光电比色计也相应出现。5、化学比色法方法检测对象国内外对比化学检测技术有机磷灵敏度低酶抑制检测技术有机磷和氨基甲酸酯国内假阳性、假阴性率高，二十余家生产厂商，多种速测卡、速测仪，GB/T5009.199-2003；NY/T448-2001国外测定样品和农药种类有限，欧美作为普查农药残留和田间实地检测的基本手段；AOAC官方方法964.17免疫分析法有机磷、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、有机氯、三嗪、拟除虫菊酯和酰胺等几十种农药国内研究活跃，但未有真正推广使用的商品化产品国外技术成熟，灵敏度高，FAO推荐方法，美国USDA、EPA、AOAC制定了评定标准，但经认证的有限，经EPA认证的免疫试剂盒约有4个厂家的26种试剂盒：EPA方法4010、EPA方法4015EPA方法4040等生物传感器有机磷、氨基甲酸酯国内处于研究阶段国外电导型生物传感器、光寻址电位型传感器、安培型传感器，处于研究和应用阶段，并未广泛推广使用兽药是用于预防、治疗、诊断动物疾病的药物或者有目的地调节动物生理机能的物质（含动物保健品和动物饲料添加剂）。兽药的主要用途是防病治病、促进生长、提高生产性能、改善动物性食品的品质等。四、兽药概述（1）兽药的种类种类用途常见品种残留危害抗生素类防治传染性疾病、抗菌消炎青霉素类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、螺旋霉素、链霉素、土霉素、金霉素等增强细菌耐药性，人体肠道菌群失调、超敏反应、损害听力及肾脏磺胺类抗菌消炎磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺眯、菌得清、新诺明等呋喃类抗菌消炎呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥因等胃肠反应、超敏反应，长期摄入引起不可逆性末端神经损害，有致癌、致突变作用激素类提高生长、发育、繁殖速度固醇或类固醇类：己烯雌酚、孕酮、皋酮、雌二醇多肽或多肽衍生物等影响正常生理机能，有一定的致癌性；导致儿童性早熟、发育异常和异性趋向等抗寄生虫类驱虫或杀虫苯并咪唑（丙硫咪唑、丙氧咪唑、噻苯咪唑、甲苯咪唑和丁苯咪唑）左旋咪唑、克球酚、吡喹酮等持久残留于肝内，对动物有致畸性与致突变性其它血清制品、疫苗、诊断制品、中药材、生化药品、放射性药品等以下6种兽药不能长期应用，否则易超过动物食品的兽药限量：呋喃唑酮（痢特灵）磺胺类喹乙醇氯霉素土霉素硫酸庆大霉素根据联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）食品中兽药残留联合立法委员会的定义，兽药残留是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母体化合物或其代谢物，以及与兽药有关的杂质的残留。兽药残留形式：原药、药物在体内的代谢产物、兽药生产中所伴生的杂质。包括抗生素类、驱肠虫药类、生长促进剂类、抗原虫药类、灭锥虫药类、镇静剂类、β-肾上腺素能受体阻断剂等。（2）兽药残留兽药残留主要是由于不合理使用药物治疗疾病和作为饲料添加剂而引起。在兽药品应用方面，用于饲料添加剂占46%，治疗药品占43%，疫苗等生物药品占11%。我国滥用和超标使用兽药尤其是抗生素和激素类药物的状况是十分严重的。肉蛋奶的安全成问题兽药残留的危害：毒性作用、过敏反应和变态反应细菌耐药性、菌群失调、“三致”作用激素的副作用、造成经济损失兽药最高残留限量(MR