食品中农药残留的快速检测

食品中农药残留的快速检测食品科技学院梁文发2主要内容•前言•国内现行农药残留快速检测方法•农残快速检测方法展望3一、前言随着人们环境意识的不断加强，由农药引起的食品安全问题也越来越受到人们的关注。为了保障消费者的安全和健康，提高农产品的质量安全水平，增强农业产品的国际竞争力，我国政府决定加强农产品中农药残留的监控，建立健全农药残留的检测体系，实施对蔬菜、瓜果、茶叶生产全过程的农药监控，从源头抓起，加强农产品的产地检测，把住农产品的市场准入关。4（一）农药概念农药(pesticides)是指农药是指用于预防、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、昆虫生长的药物的通称。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。5（二）农药残留的概念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。6（三）农药的分类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。7（四）农药的毒性及种类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。81、有机氯农药•容易在人体内蓄积•慢性毒性作用，主要表现在侵害肝、肾及神经系统，动物实验证实有致畸、致癌作用•我国1983年停止生产，1984年停止使用这类农药9HClClClClClCl六六六，BHCClClCHCCl3滴滴涕，DDT10滴滴涕：减少了蛋壳的厚度，从而降低了小鸟的孵出率。二恶英：进入机体后几乎不被排泄、沉积在肝脏和脂肪组织中。属于剧毒物质，毒性比氰化钾高50—1000倍，致癌毒性比黄曲霉毒素高10倍，会引起基因突变，影响繁殖力和智力发育。11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12有机磷农药主要品种甲胺磷(CH3O)2PSCCHCOOCH3CH3OCH3SPNHCOCH3OCH3O乙酰甲胺磷13(CH3O)2PSCH2CONHCH3O乐果S(C2H5O)2PNO2O一六0五14•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。•抑制血液和组织中胆碱酯酶的活性，引起乙酰胆碱在体内大量积聚而出现一系列神经中毒症状，如神经功能紊乱、出汗、震颤，精神错乱、语言失常等。15•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163、氨基甲酸酯类农药•西维因、杀灭威、速灭威、叶蝉散等•除草剂：敌草隆、敌稗•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•残留量很低17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。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（五）传统农残分析技术一般过程19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（六）传统农残分析技术的优缺点20传统的农残化学分析主要是气相或液相色谱等仪器优点：敏感(10－l2～10－6mol／L)、准确缺点：操作复杂、费时及成本高。难以满足需求－－怎么办？－－发展适合我国的快速检测技术21•生化检测•生物检测•化学比色法二、适合我国的农药残留快速检测方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卡速测仪主要为酶免疫法22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。231、速测卡法24速测卡检测结果“-”阴性（蓝色）“+”弱阳性（淡蓝）“++”强阳性（白色）252、速测仪原理: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。26农药残留快速测试仪27速测仪检测结果判定依据说明抑制率小于等于50合格抑制率大于50超标，说明含有有机磷或氨基甲酸酯类农药抑制率与农药残留量成正相关，抑制率越高说明残留量越高28免疫分析技术•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。293、酶联免疫技术ELISA是一种以酶作为标记物的免疫分析方法，也是目前应用最广泛的免疫分析方法之一，它将酶标记在抗体／抗原分子上形成酶标抗体／酶标抗原，酶作用于能呈现出颜色的底物，通过仪器或肉眼进行辨别。30•ELISA法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。31目前，ELISA方法常用的固相载体是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324、发光菌检测法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335、敏感家蝇检测法•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。346、化学比色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。35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也相应出现。如与试剂检测方法相配套的微型光电比色计目前已发展得比较成熟。36三、农药残留快速检测技术展望一些快速速检测方法与国家标准方法和仪器法相比具有操作简单、快速的优点，但由于大多数快速检测方法在食品样品前处理、操作规范性方面还有许多待完善之处，目前还只能作为快速筛选的手段而不能作为最终诊断的依据，兼具快速和准确两大优点是快速检测方法追求的目标。37目前的食品现场快速检测主要呈现4大趋势：1由于高新技术的应用，检测能力不断提高，检测灵敏度越来越高，残留物的超痕量分析水平已达到了10-7g2检测速度不断加快，智能化芯片和高速电子器件与检测器的使用，使食品安全检测周期大大缩短3选择性不断提高，高效分离分段、各种化学和生物选择性传感器的使用，使在复杂混合体中直接进行污染物选择性测定成为可能；4由于微电子技术、生物传感器、智能制造技术应用，检测仪器向小型化、便携化方向发展，使实时、现场、动态、快速检测正在成为现实。针对我国的特殊国情，目前我国基层单位很多速测技术的应用还只处于定性或半定量水平，易用型的小型化仪器的应用是目前和今后快速检测技术的发展趋势。38仪器分析技术中的色谱技术被认为是最经典、最常用的检测技术。传统色谱检测时长、成本高，需要加快在样品预处理技术和检测技术方面的研究。如样本预处理技术中的固相萃取（SPE）技术和微固相萃取（SPME)技术以及超临界流体萃取技术方面的研究，检测技术方面的二维色谱技术的研究。5仪器分析在农药残留快速检测方面的进展食品样品复杂多样，前处理繁琐费时，建立快速检测方法同时进一步完善样品的前处理方法，对于缩短现场快速测定时间及提高测定的准确性具有重要的义。39THEEND！