农药残留检测新方法研究进展

时间：2024-05-30

单小莉，陈子龙

（乌鲁木齐县农产品质量安全检测中心，新疆乌鲁木齐830000）

农药的广泛使用对环境的污染越来越严重，同时，农药残留在食品上严重危害人们的身体健康。因此，应加强对农药残留的检测，不断研发检测新方法，为居民饮食健康做好保障。

1 农药残留检测的重要性

在农作物生长过程中，病虫害影响农作物生长，农民大多喜欢用农药喷剂方式来防治病虫害。但这种方式在消除病虫害的同时，农作物上也会残留农药。随着作物产量的增加，杀虫剂的使用也在增加[1]。同时，一些农药的累积效应也对自然生态系统构成了挑战。食品中不仅残留农药，而且水和土壤也受到了很大程度的污染，严重影响了人们饮用水的安全。因此，及时检测农药残留，制定减少农药残留的方法是当务之急。为了确保食品安全，美国、欧盟和相关国际组织为各自国家或地区制定了不同食品中农药残留标准。有机磷农药对水体的危害越来越大，赤潮导致水体氧化，水体中残留的农药对水生作物的危害也很大，有机磷农药在水中的积累是鱼类无法生存的一个严重问题。因此，建立水中有机磷农药残留量的测定方法具有十分重要的意义。有机氯农药长期存在于土壤中，由于其持久的生物积累和生物毒性，引起了世界各国的广泛关注。

2 农药残留检测技术研究进展

从20世纪50年代开始，我国对农药残留检测技术展开研究，但目前农药残留检测方法与广泛使用的农药品种数量相差甚远。另外，传统的溶剂萃取法耗时费力，易污染环境，检测方法存在灵敏度低、净化率低等缺点，难以满足目前农业树脂的需求，特别是出口检验。同时，还缺乏广泛的应用范围、简单的预处理和高灵敏度的方法。因此，大大增加了工作量和分析时间，给大量样品的检测带来困难。此外，由于我国自行制定的残留限量标准与国际食品法典规定的标准存在差异，现有的检测方法有相当一部分不能满足国际限量要求。近年来，检测技术得到了发展。农药残留检测主要采用气相色谱法和气相色谱——质谱联用法（GC-MS），固相萃取已成为一种理想的预处理技术。随着农药用量的增加、农药种类的增加以及农药的混用，多残留检测技术无疑将成为农药残留检测的发展方向[2]。

3 农药残留检测方法

3.1 气相色谱——质谱联用法

食品中农药残留的测定方法很多，目前使用较为广泛的检测方法就是气相色谱——质谱联用法，其主要特征是分离农作物中的化合物结构，准确鉴别化合物的成分。这很大程度上减少了居民在使用上的危害物质存在。

3.2 酶抑制法

农药中含有的有机磷和氨基甲酸酯类物质在农作物上残留时，易进入人体内，并且与体内胆碱酯酶融合形成一种不易水解且失去乙酰胆碱水解活性的磷脂酰胆碱酯酶。如果大多数胆碱酯酶转化为磷脂酰胆碱酯酶，这会影响体内物质被水分解，当大量磷脂酰胆碱酯酶在体内蓄积，将引发神经中毒，对人体造成很大的伤害，导致运动障碍，严重情况下会产生身体疲劳、瘫痪甚至死亡。因此，可以通过酶抑制法的原理来检测农药残留，其原理主要是通过酶的化学反应，以滤纸或电极为载体，将乙酰胆碱酯酶吸附到表面，并加入显色剂。如果酶的活性被抑制，所得到的产品可以给显色剂上色。如果被测样品含有农药残留，则酶的活性不能被抑制。根据颜色的变化或酶与特定化合物反应的信号变化，可以有效辨别出农作物产品中是否含有有机磷和氨基甲酸酯类的农药存在[3]。酶抑制法在检测农药残留中具有操作简单、快速等优点，可以被广泛应用。

3.3 红外光谱法

在蔬菜含农药残留物检测中常使用红外光谱法，这种检测方法主要是将农药与水的吸收程度建立蔬菜对农药的吸收模型，从而可以快速检测蔬菜中农药的残留物质。在使用红外光谱法时，利用其对农药特征的吸收区域的干扰小的原理，将农药沾在蔬菜上进行检测，结果表明，红外光谱波段中沾染蔬菜的色素不被光谱吸收，而农药可以。从而可以得出结论，蔬菜中的色素对农药的吸收没有影响。目前，该方法尚需进一步研究，但如果研制成功，将为农药残留的检测带来极大的方便。其可以在不提取杀虫剂的情况下被检测出来，还可以提高精度，具有广阔的应用前景。

3.4 生物传感器

目前，研发出来的生物传感器可以检测农作物中的农药残留，生物传感器中的酶、抗原抗体等被作为传感器的一种识别元素，与农药残留发生反应，从而将农药残留检测出来。这些反应被转换成信号，通过适当的传感器输出检测。首先，通过对信号的分析，对被测对象进行定性和定量检测。近年来，我国加快了生物传感器的研究和应用步伐。生物传感器随着其性能的成熟和品种的增加，在农药残留分析中有着广泛的应用。然而，我国在生物传感器的研究起步较晚，并且属于跨学科高新技术，因此，在整个研发过程中仍有许多问题需要解决。在实际应用之前，还有许多领域有待探索和改进。现阶段，生物传感器的发展还存在许多问题，影响生物传感器的因素复杂多样。这使得其有效使用时间很短，稳定性差，精度和灵敏度不易掌握，因此，批量生产难度大，应在工业上推广应用。