蔬菜农药残留的快速检测技术

蔬菜农药残留的快速检测方法概述目前农药在蔬菜中的残留问题农药是把“双刃剑”，对促进农业增产有极其重要的作用。但由于农药本身固有的化学属性和对其使用不当，导致农产品农药残留严重超标，严重危害到广大人民群众的身体健康。在我国农药中，70％为有机磷农药，而在我国生产使用的有机磷农药中，70％为剧毒、高毒类，而且较多是禁止在蔬菜作物上使用的。农药中毒事件常有报道，究其原因1.农产品不按规定的用药量、次数、方法或安全间隔期施药，或施用不允许在蔬菜上使用的剧毒、高毒农药；2.现在标准施行的农药残留测定需要通过有机溶剂提取、净化和用大型分析仪器进行，无法对廉价的蔬菜进行随时随地或快速的检测而形成的监管不到位。目前所使用的农药按其化学结构大致可分为以下几类：有机氯类；有机磷类；氨基甲酸酯类；拟除虫菊酯类等。根据以上情况，制定出有机磷和氨基甲酸酯类农药的快速检测方法，加强对农药残留的快速检测已成为十分必要的监管措施。农药残留主要的检测方法有两种：⒈色谱检测法色谱检测法用作农残定量分析，可为农药残留执法提供依据。⒉速测仪法速测仪法只能作农残定性分析，对于检测人员技术水平要求低，易于在基层推广等特点，是目前我国控制高毒农药残留的一种有效方法，也是目前国内和我省应用最为广泛的农药残留快速检测方法。速测仪法的主要优点：1.该方法具有快速方便、前处理简单、成本较低等优点，适用于现场定性测定，特别适合在蔬菜生产基地、批发市场及农产品检测部门开展快速检测工作。2.该方法可对有农药残留的蔬菜进行粗筛，将一部分农药残留含量较高的蔬菜控制在市场之外，避免因农药残留发生中毒事件。速测仪法的主要缺点:1.酶试剂易失活，导致反应不稳定，检测结果误差较大，重复性不好，实际应用中的确认率大约为60%~70%左右；2.存在检测盲区，只能检测有机磷和氨基甲酸酯两类农药，不能检测有机氯类、菊酯和其它类别的剧毒农药；3.不适合检测葱蒜类、香菜、韭菜、番茄、胡萝卜、茭白、蘑菇、花椒等14种容易出现假阳性的农产品；速测仪的检测方法有两种:(GB/T5009.199-2003)⒈速测卡法（纸片法）⒉酶抑制率法（分光光度法）两种快速检测方法的技术原理根据有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制昆虫中枢和周围神经系统中的乙酰胆碱酯酶的活性造成神经传导介质乙酰胆碱的积累，影响正常传导，导致昆虫中毒致死的原理而设计。如果蔬菜中不含有机磷和氨基甲酸酯类农药，乙酰胆碱酯酶水解后，水解产物可与显色剂反应产生颜色。两种快速检测方法的技术原理如果蔬菜中含可以抑制乙酰胆碱酯酶的活性的有机磷和氨基甲酸酯类农药，这种酶就不能被水解，从而无显色反应。在溶液中加入乙酰胆碱酯酶和显色剂，用此判断有机磷和氨基甲酸酯类农药残留是否存在。速测卡法（纸片法）1.试剂1.1固化有胆碱酯酶和靛酚乙酸酯试剂的纸片(速测卡)。1.2pH7.5缓冲溶液：分别取15.0g磷酸氢二钠(Na2HP04·12H2O)与1.59g无水磷酸二氢钾[KH2P04]，用500mL蒸馏水溶解。2仪器2.1常量天平有条件时配备37℃±2℃恒温装置速测卡法（纸片法）3.分析步骤3.1整体测定法3.1.1选取有代表性的蔬菜样品，擦去表面泥土，剪成1cm左右见方碎片，取5g放入带盖瓶中，加入10mL缓冲溶液，震摇50次，静置2min以上。3.1.2取一片速测卡，用白色药片沾取提取液，放置10min以上进行预反应，有条件时在37℃恒温装置中放置10min。预反应后的药片表面必须保持湿润。速测卡法（纸片法）3.1.3将速测卡对折，用手捏3min或用恒温装置恒温3min，使红色药片与白色药片叠合反应。3.1.4每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。速测卡法（纸片法）3.2表面测定法（粗筛法）3.2.1擦去蔬菜表面泥土，滴2～3滴缓冲溶液在蔬菜表面，用另一片蔬菜在滴液处轻轻摩擦。3.2.2取一片速测卡，将蔬菜上的液滴滴在白色药片上。速测卡法（纸片法）3.2.3放置10min以上进行预反应，有条件时在37℃恒温装置中放置10min。预反应后的药片表面必须保持湿润。3.2.4将速测卡对折，用手捏3min或用恒温装置恒温3min，使红色药片与白色药片叠合反应。3.2.5每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。结果判定阳性结果阴性结果白色蓝色结果判定结果以酶被有机磷或氨基甲酸酯类农药抑制(为阳性)、未抑制（为阴性）表示。与空白对照卡比较，白色药片不变色或略有浅蓝色均为阳性结果。白色药片变为天蓝色或与空白对照卡相同，为阴性结果。对阳性结果的样品，可用其它分析方法进一步确定具体农药品种和含量。速测卡法（纸片法）注意事项1.有些蔬菜如生姜、葱、蒜、辣椒和番茄等的汁液中含有破坏酶活性或者使蓝色产物褪色的物质，处理这类蔬菜时，不要让其汁液太多释放出来，不要剪得太碎，浸提时间不宜过长，必要时可采用整枝蔬菜浸提或采用表面测定法进行测定。对一些含叶绿素较高的蔬菜，也可采取整株(体)蔬菜浸提的方法，减少色素的干扰。速测卡法（纸片法）注意事项2.试纸上的提取液不可太多而溢出试纸，亦不可太少而使反应不完全。3.最好将每一批样品处理好后一起加样，以免时间过长蒸干。速测卡法（纸片法）注意事项4.当温度条件低于37℃，酶反应的速度随之放慢，药片加液后放置反应的时间应相对延长，延长时间的确定，应以空白对照卡用（体温）手指捏3分钟时可以变蓝，即可往下操作。注意样品放置的时间应与空白对照卡放置的时间一致才有可比性。5.空白对照卡不变色的原因：一是药片表面缓冲溶液加的少，预反应后的药片表面不够湿润，二是温度太低。速测卡法（纸片法）注意事项6.如有条件，将农药速测卡放在10℃以下保存效果会更好，每小包产品开封后最好在三天内用完，如用不完，可放入将有变色硅胶吸潮剂的瓶中密封保存，如发现农药速测卡的红色药片由鲜红橙色变为暗淡的褐红色，说明纸片已吸潮失效。PR-3便携式农药残毒快速检测仪操作步骤1.接通电源，右侧开关拨至“开”，打开上盖按“START”键预热；2.当预热达到设置反应温度TEMP时，听到“哗”一声，屏幕显示“TEMP1”，预热结束，等待倒计时；3.去试纸外膜，插入试纸（白片在下端），在白片上分别加1-2滴提取液；PR-3便携式农药残毒快速检测仪4.再次按“START”键，单片电脑开始“TEMP1”倒计时；5.当听到连续“哗、哗、哗”声，屏幕显示“CLOS”，提示合上前盖，进入“TEMP2”倒计时；6.当听到六声“哗、哗、哗”音，本次操作结束，打开上盖观察试纸颜色变化；7.试纸显示蓝色为阴性，浅蓝色为弱阳性，白色为阳性；8.测试完毕，向上取下试纸进行下一次的检测。酶抑制率法（分光光度法）1.试剂1.1pH8.0缓冲溶液：分别取11.9g无水磷酸氢二钾与3.2g磷酸二氢钾，用1000ml蒸馏水溶解。1.2显色剂：分别取160mg二硫代二硝基苯甲酸（DTNB）和15.6mg碳酸氢钠，用20ml缓冲溶液溶解，4℃冰箱中保存。酶抑制率法（分光光度法）1.3底物：取25.0mg硫代乙酰胆碱，加3.0ml蒸馏水溶解，摇匀后置4℃冰箱中保存备用。保存期不超过两周。1.4乙酰胆碱酯酶：根据酶的活性情况，用缓冲溶液溶解，3min的吸光度变化△Ao值应控制在0.3以上。摇匀后置4℃冰箱中保存备用，保存期不超过四天。酶抑制率法（分光光度法）1.5可选用由以上试剂制备的试剂盒。乙酰胆碱酯酶的△Ao值应控制在0.3以上。2.仪器2.1分光光度计或相应测定仪及常量天平。酶抑制率法（分光光度法）3.分析步骤3.1样品处理：选取有代表性的蔬菜样品，冲洗掉表面泥土，剪成1cm左右见方碎片，取样品1g，放入烧杯或提取瓶中，加入5mL缓冲溶液，振荡1～2min，倒出提取液，静置3～5min，待用。酶抑制率法（分光光度法）3.2对照溶液测试：先于试管中加入2.5mL缓冲溶液，再加入0.1mL酶液、0.1mL显色剂，摇匀后于37℃放置15min以上(每批样品的控制时间应一致)。加入0.1mL底物摇匀，此时检液开始显色反应，应立即放入仪器比色池中，记录反应3min的吸光度变化值△Ao。酶抑制率法（分光光度法）3.3样品溶液测试：先于试管中加入2.5mL样品提取液，其它操作与对照溶液测试相同，记录反应3min的吸光度变化值△At。结果的表述计算检测结果按公式计算：抑制率(％)=[(△Ao-△At)／△Ao]×100式中：△Ao---对照溶液反应3min吸光度的变化值；△At---样品溶液反应3min吸光度的变化值；结果判定结果以酶被抑制的程度(抑制率)表示。当蔬菜样品提取液对酶的抑制率≥50％时，表示蔬菜中有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药存在，样品为阳性结果。阳性结果的样品需要重复检验2次以上。对阳性结果的样品，可用其它方法进一步确定具体农药品种和含量。酶抑制率法注意事项1.葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇及番茄汁液中，含有对酶有影响的植物次生物质，容易产生假阳性。处理这类样品时，可采取整株(体)蔬菜浸提。对一些含叶绿素较高的蔬菜，也可采取整株(体)蔬菜浸提的方法，减少色素的干扰。酶抑制率法注意事项2.当温度条件低于37℃，酶反应的速度随之放慢，加入酶液和显色剂后放置反应的时间应相对延长，延长时间的确定，应以胆碱酯酶空白对照测试3min的吸光度变化△Ao值在0.3以上，即可往下操作。注意样品放置时间应与空白对照溶液放置时间一致才有可比性。胆碱酯酶空白对照溶液3min的吸光度变化△Ao值0.3的原因：一是酶的活性不够，二是温度太低。酶抑制率法注意事项3.当吸光度大到无法读取时，说明测定液浑浊有干扰。4.待测样品放入分光光度计速度的影响。待测样品加入底物后，应马上摇匀，放入测定仪，否则影响数据准确性。酶抑制率法注意事项5.比色杯的透光度影响。保持比色杯的清洁，使比色杯有好的透光度是减少检测误差的必要条件。比色杯可定期用乙醇进行清洗。6.微量移液器的影响。微量移液器要专用，贴上标签，避免交叉使用造成试剂污染；试剂从试剂瓶吸出后，不能再放回瓶中，坚持只吸不进的原则，防止试剂污染。酶抑制率法注意事项7.药品配制过程中的影响。磷酸盐缓冲液的配置一定要用蒸馏水、纯净水或去离子水，不可使用矿物质水，否则在测量过程中干扰较大，影响准确性。信仪科技PR-203-6T农药残毒快速检测仪1.试剂制备1.1缓冲液：将缓冲液试剂袋中的试剂倒入烧杯，溶于500ml蒸馏水中，溶解，混匀即可。室温保存。1.2酶试剂：目前提供的酶试剂已配成溶液可直接使用。0-5℃环境下保存。信仪科技PR-203-6T农药残毒快速检测仪1.3显色剂：向标有“显色剂”的试剂瓶中用可调定量移液器加入25ml缓冲液，溶解、混匀即可。室温保存。1.4底物：向标有“底物”的试剂瓶中用可调定量移液器加入2.5ml蒸馏水，溶解、混匀即可。0-5℃环境下保存。信仪科技PR-203-6T农药残毒快速检测仪2.仪器测试操作步骤：2.1待测试液的制备：用天平称取2g有代表性的果蔬样品（叶菜剪成1厘米左右见方的菜样，块根菜取1厘米见方表皮样品）放入三角瓶中，加入10ml缓冲液，用手振荡提取2分钟后用滤纸干滤，取出清液即为待测液。信仪科技PR-203-6T农药残毒快速检测仪2.2对照溶液的测试：在1cm比色皿中，加入酶100µl，加入缓冲液2.5mL，用保鲜膜盖住比色皿口，用右手大拇指按住保鲜膜，食指托住比色皿的底部，拿起摇匀，再加入显色剂100µl,加入底物20µl，同样用保鲜膜盖住比色皿口，拿起摇匀，仪器强制归“100%”后立即放入仪器第一通道中，按下“对照”键进行测试。信仪科技PR-203-6T农药残毒快速检测仪2.3样品溶液的测试：在比色皿中，加入酶100µl，加入待测试液2.5mL，摇匀，静置10分钟后，加入显色剂100µl，加入底物20µl，摇匀，仪器强制归“100%”后立即放入仪器比色皿池中，按下“样品”键进行测试。信仪科技PR-2