草莓农药残留快速检测方法对比分析

2022-02-18 07:33倪诗瑶刘欠欠
上海农业科技 2022年1期
关键词:胶体金抑制率定量

倪诗瑶 刘欠欠

(上海市崇明区农产品质量安全中心,上海 202150)

农产品质量安全是把握食品安全的关键,其中农药残留问题一直是大众关注的热点。但是,现有的农药残留分析方法主要是依靠气相色谱仪、色谱质谱联用仪等造价高昂的仪器进行检测分析,这些仪器的操作繁琐、检测时间较长,无法满足当下既要保证食品安全又要快速完成检测的需求;同时,《中共中央 国务院关于深化改革加强食品安全工作的意见》指出,农产品和食品的抽检量将会逐步提升。因此,建立一套适宜农产品农药残留快速检测的方法就显得尤为重要。在此背景下,笔者拟采用酶抑制率法和胶体金免疫层析法,对草莓中10种高风险农药(毒死蜱、噻嗪·异丙威、氯氰菊酯、甲氰菊酯、啶虫脒、腐霉利、嘧霉胺、吡虫啉、吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑)的残留进行快速检测,并对相关检测结果与定量检测结果进行对比分析,以期筛选出适用于草莓农药残留检测的高准确度速测方法。现将相关测试结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

供检测的草莓为草莓专业合作社种植的“红颜”草莓。试验使用的缓冲溶液、酶试剂、显色剂、底物、农药胶体金快速检测试纸均为上海复博农业科技有限公司生产。

将10种高风险农药(毒死蜱、噻嗪·异丙威、氯氰菊酯、甲氰菊酯、啶虫脒、腐霉利、嘧霉胺、吡虫啉、吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑)按产品使用说明书上推荐的浓度进行稀释,混匀后喷洒至草莓全株,并于施药后1 d、2 d、3 d、6 d、10 d、15 d、20 d、24 d、29 d采集草莓果实样品(分别编号D1、D2、D3、D6、D10、D15、D20、D24、D29),然后进行农药残留快速检测及定量检测。10种高风险农药的使用浓度或剂量和安全间隔期见表1。

表1 参加测试的10种高风险农药及其使用浓度和安全间隔期

1.1.2 仪 器

检测仪器为CL-BⅢ八通道农药残留速侧仪、CL-BⅢ Plus手持便携式智慧速测仪(上海复博农业科技有限公司提供)和液相色谱-串联质谱联用仪岛津LCMS-8045、气相色谱-串联质谱联用仪Agilent 7890B-7000C。

1.2 检测方法

1.2.1 定量检测法

定量检测依据《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法GB/T 20769-2008》和《食品安全国家标准 水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法GB 23200.8-2016》的相关规定进行。另外,本实验以定量检测结果作为酶抑制率法和胶体金免疫层析法的准确性判定依据。

1.2.2 酶抑制率法

酶抑制率法的检测原理: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,其抑制率与农药浓度呈正相关;在正常情况下,酶催化神经传导代谢产物(乙酰胆碱)水解,其水解产物与显色剂反应,会产生黄色物质,用分光光度计在412 nm处测定吸光度随时间的变化值,计算抑制率,通过抑制率即可判断样品中是否有高剂量的有机磷或氨基甲酸酯类农药存在[1]。

按照GB/T 5009.199-2003中的酶抑制率法,对采集的草莓样品进行快速检测。具体检测步骤[1]:(1)样品处理及步骤。将采集的草莓样品用干净的纸巾擦掉表面的泥土,剪成1 cm2左右的碎片,放入提取瓶中,加入5 mL缓冲溶液,振荡1 min左右后倒出提取液,静置3 min左右。取2.5 mL样品提取液,加入0.1 mL酶液、0.1 mL显色剂,摇匀后于37 ℃放置15 min。再加入0.1 mL底物,摇匀后倒入比色皿中,然后置于仪器的比色池,记录反应3 min的吸光度变化值。(2)结果计算。抑制率(%)=[(ΔA0-ΔA1)÷ΔA0]×100%,其中,ΔA0为对照溶液反应3 min吸光度的变化值,ΔA1为样品溶液反应3 min的吸光度变化值。(3)结果判定。当抑制率≥50%时,表示有高剂量的有机磷或氨基甲酸酯类农药存在,样品结果为阳性。

1.2.3 胶体金免疫层析法

胶体金免疫层析法的检测原理:样品中的农药经提取后,与胶体金标记的特异性抗体结合,抑制抗体和试纸中检测线(T线)上的抗原结合,从而产生检测线颜色深浅的变化,通过对检测线与控制线(C线)颜色深浅进行比较,即可对样品中的农药进行定性判断[2]。

具体检测步骤:在室温20~30 ℃下,将采集的草莓样品用干净的纸巾擦掉表面的泥土,剪成1 cm2左右的碎片,根据提供的农药试纸说明书,称取相应质量的样品,置于15 mL聚苯乙烯离心管中,再加入4 mL提取液,振荡30 s,静置1 min,得到待检液。使用一次性吸管吸取样品待检液,缓慢加3滴于加样孔中,反应10 min后进行结果判定。

具体结果判定方法:阴性,T线显色高于或者等于C线显色,均表示样品中的待测物浓度低于检测限;阳性,T线显色低于C线显色,或者T线不显色,均表示样品中的待测物浓度等于或高于检测限;无效,未出现C线,表示操作过程不正确或试纸已失效。见图1。

图1 胶体金免疫层析法试纸检测结果

2 结果与分析

由于《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量GB 2763-2019》中无噻嗪·异丙威和苯醚甲环唑在草莓上的限量值[3],故在本实验中,噻嗪·异丙威在草莓上的限量值参照其在黄瓜上的限量值,苯醚甲环唑在草莓上的限量值参照其在西瓜上的限量值。草莓中10种高风险农药的农药残留定量检测结果见表2。酶抑制率法对草莓中有机磷和氨基甲酸酯类两类农药的抑制率结果见表3。胶体金免疫层析法对草莓中10种农药的农药残留检测结果见表4。

表2 草莓中10种农药的农药残留定量检测结果 (单位:mg/kg)

表3 酶抑制率法对草莓中两类农药的抑制率结果 (单位:%)

表4 胶体金免疫层析法对草莓中10种农药的农药残留检测结果

由表2、表3、表4可知,酶抑制率法仅限于检测草莓中有机磷类、氨基甲酸酯类两类农药,其检测结果与定量检测结果在施药后20 d的样品上,存在偏差,表明该方法的检测准确性不高,且其检出限不能满足《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量GB 2763-2019》中规定的果蔬农药最大残留限量要求。而胶体金免疫层析法的检测结果与定量检测结果完全一致,表明该方法的检测准确性更高。

3 结果与讨论

试验结果表明,酶抑制率法的检测准确性不高、检测范围小,仅限于检测有机磷类、氨基甲酸酯类两类农药,不能对其他农药的农药残留进行检测,且其检出限不能满足《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量GB 2763-2019》中规定的果蔬农药最大残留限量要求,故该方法的检测局限性较大。胶体金免疫层析法的检测结果与定量检测结果完全一致,检测准确性更高、检测范围更广、针对性更强,且检测条件受环境影响较小,检测时间较短[4]。因此,在草莓农药残留快速检测中可应用胶体金免疫层析法进行检测。

但是,快速检测技术目前还不能进行大范围推广应用,这主要是因为:(1)快速检测产品还没有获得行政许可,且快速检测产品的性能无法保证;(2)检测人员多为基层监管人员,对快速检测技术的掌握程度不够;(3)快速检测技术的检测成本高[5-6],例如,本实验中的胶体金免疫层析法,每张检测卡纸的价格约为20元,若遇大量样本,检测成本则会非常高。因此,只有妥善解决上述问题,才能实现快速检测技术的大范围推广应用,进而提高农产品质量安全水平。

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