最近上海理工大学利用酶的高度专一性及其固定化后的可重复性研制出一种酶传感器,对农药残留含量的测定极限为1 × 10-6mol/L,测定时间为 10s~10min,酶再生所需时间为10~30 min。
2.4 免疫分析法 近年来,免疫分析法用于农药残留快速检测的研究也十分活跃。免疫分析法是将抗体抗原反应与现代测试手段相结合的超微量分析法,它集测定的高灵敏性和抗体反应的强特异性于一体,在某些重要生物活性物质(如蛋白质、激素、药物等)的痕量检测方面取得了很大成就。免疫分析法具有简单、快速、灵敏度高、特异性强、检测费用低等优点,只需很少的仪器设备和专业培训,是初筛及测定致癌物和一些剧毒农药的好方法。但它的开发过程需要投入较多资金和较长时间,且一般只适于分析一种农药或一类农药。
免疫分析法可分为荧光免疫测定法、酶免疫测定法、放射免疫测定法和流动注射免疫测定法,其中流动注射免疫分析是农药残留分析中较为先进的技术。当用流动注射免疫分析检测水中的三嗪类农药时,检测灵敏度为0.02~0.3μg/L,与三嗪酶联免疫法相当,而流动注射免疫分析所需的时间则由酶联免疫法的1.5h缩短至6.5min。但流动注射免疫分析的不足之处是变异系数大,需要一次性装膜的柱,抗体和酶标的半抗原使用量大,一次只能检测一个样品。
中国农业大学从美国引进的酶联免疫测定技术,是通过酶联免疫吸附分析(ELISA)及胶体金技术制备农药抗体,并生产相应的农药残留现场快速检测试剂盒和试纸条。该方法可检测ng/mL级的农药残留,检测时间一般为1~15min,具有很高的特异性、敏感性与准确性。中国农业大学目前已制备出几种农药的特异性抗体,抗原及抗体制备技术也基本成熟。
2.5 活体检测法 活体检测法是使用活的生物直接测定。如农药与细菌作用后可影响细菌的发光程度,通过测定细菌发光情况,则可测出农药残留量。又如农药残留会导致家蝇中毒,使用敏感品系的家蝇为材料,用样本喂食敏感家蝇后,根据家蝇死亡率便可测出农药残留量,一般在4~6小时内可测出蔬菜是否含超量农药。但该法只对少数药剂有反应,无法分辨残留农药的种类,准确性较低。使用家蝇检测蔬菜中的农药残留,过程简单、无须复杂仪器,农户便可自行检测,缺点是检测时间较长,仅适于田间未采收的蔬菜。
3 农药残留快速检测技术在我国的应用
农药残留快速检测技术在我国应用最多的是酶抑制法,利用这一原理生产的各种快速检测仪、速测卡等正在越来越多地进入各地蔬菜基地、批发市场、甚至超级市场,已成为我国农药残留快速检测的主流技术,特别是快速检测仪,国产仪器在品种、性能、灵敏度以及应用范围等方面已日臻完善。
酶抑制法的广泛应用对现场检测成效显著,成为仪器分析法的有效补充,但仪器的功能和酶的性能还需要改进。
针对各地在进行农药残留速测时,使用仪器不同,判断标准不一的情况,农业部农药检定所已组织开展了部分速测仪的对比试验,使各种仪器的检测结果具有可比性,并将推广使用性能较好的产品,以促进我国农药残留快速检测仪的发展。
仪器分析法真正用于现场快速检测的较少,因为仪器投资大,对操作人员要求高,使该方法的应用受到了限制, 目前只有深圳布吉和福田农批市场等极少地方使用。1999年底深圳布吉农产品批发市场率先引进一台美国产
气质联用检测仪和一批农药残留速测仪,建立果菜农药残留检测室,积极开展农药残留检测工作,每天抽检约80个蔬菜样品,并及时在大型电子显示屏幕上公布检测结果,全天候发布蔬菜农药残留检测及处理情况,让消费者了解自己每天所消费的蔬菜质量是否合格、安全。今年深圳福田农批市场也建立了蔬菜农药残留检测中心,所用的
气质联用检测仪只用15分钟便可快速检测出蔬菜中的农药残留量。
活体检测法的应用主要是在台湾地区,台湾从1996年起在蔬菜生产基地及批发市场设置生物测定站,这种方法简单易行,不需要复杂的仪器,每年可抽测样本10 000余件。但是,由于近20多年来农药种类激增,而家蝇对毒性较低的合成除虫菊十分敏感,甚至超过了对人畜毒性大的有机磷剂及氨基甲酸酯两类药剂,使残留农药的判断产生一定的困难,影响了生物检测法的实际效果和应用。
生物传感器法和免疫分析法在我国还主要停留在研究开发阶段,随着新技术、新材料的不断涌现,生物传感器在实验室研究的良好基础上,再解决其稳定性、精确度、货架寿命等问题后,必将更加小型化、实用化、商品化,投入市场使用也指日可待。我们期待着研究成果的尽快转化和引进技术的尽早应用,使我国农药残留快速检测技术的应用出现多元化的局面