我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，也是最早使用农药防治农作物病 虫害的国家之一。据2002年统计,全国蔬菜播种面积1586万hm²,蔬菜总产量超 过4亿t,人均占有量超过300kg,比世界蔬菜人均占有量102kg高出近2倍。近年 来,随着农业种植结构调整和栽培方式的变革,设施蔬菜种植面积迅速扩大,病虫 害抗病性也在不断增强,从而导致农药用量和施药次数不断加大。同时在蔬菜种 植中,生产者各自不同的农业生产模式、生产技能和素质参差不齐,不少农户忽视 农药的正确合理使用,使农药污染问题时有发生,农药残留量超标现象相当严重， 并有逐年加剧的趋势。

2004年国家质检总局在23个大中城市检测了 181种蔬菜样品,其中86种农 药残留超过国家标准限量值,超标率达47.15% ,蔬菜生产中国家明令禁止使用的 多种有机磷农药残留检出率也较高。为此,加强对农户的宣传指导,建立适合我国 国情的、规范化的农药残留快速检测方法,是我国农业亟待解决的重要问题。

我国有关农药在果蔬中残留试验和检测方法的研究始于20世纪60年代初， 主要采用容量和比色分析,20世纪70年代采用薄层分析,随着科学技术的进步及 仪器设备的改进,20世纪80年代普遍采用气相色谱、高效液相色谱、气-质联用色 谱等先进仪器分析。目前国内外蔬菜农药残留检测方法主要有两个发展方向，一 是利用色谱法的实验室定量检测,二是利用酶抑制法的快速定性检测。前者虽然 具有检测灵敏度高、结果相对正确等优点。但是,在日常的蔬菜安全监督中，要采 用定量的检测方法是不切实际的,有必要引进蔬菜农药快速检测技术并加以推广。近年来,随着农药残留研究的不断深入,农药残留检测方法也日趋完善,并向简单、 快速、灵敏、多残留检测、低成本、易推广的方向发展。农药残留快速检测技术包括生化检测、生物检测和化学检测3大类,其中生化检测主要包括酶抑制法、免疫分 析法、生物传感器等方法,生物检测主要指采用生物活体分析的方法,化学检测主 要是仪器分析的方法。

(一)酶抑制法

酶抑制法是我国农药残留快速检测技术中研究最多、应用最多也相对成熟的 一种对部分农药进行残留快速检测的技术,特别是以酶抑制法为基础研制的各种 速测工具,其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。酶抑制 法目前应用较广泛的是胆碱酯酶抑制法,用于测定有机磷和氨基甲酸酯类农药残留。将该酶与样品提取液反应,若没有这两类农药存在,在酶的作用下,底物发生 水解反应,水解产物与显色剂作用后显色;如果存在这两类农药,酶活力受到抑制， 显色后吸光度与没有这两类农药存在时不同。基于这一原理,国内外已开发出速 测箱、速测卡、快速测定仪、生物传感器等多种类型的产品,用来检测食品中有机磷 与氨基甲酸酯类农药的残留。

1.速测卡法

农药速测卡中一般含有白色和红色两种药片。白色药片中含有胆碱酯酶,它 是一种由蛋白质分子构成的生物催化剂，主要分布于动物体神经传导组织,专门催 化神经传导介质乙酰胆碱的水解反应。红色药片中含有乙酰胆碱类似物靛酚乙酸酯,靛酚乙酸酯在胆碱酯酶的催化下迅速发生水解反应,生成靛酚(蓝色)和乙酸。 有机磷易水解,农药速测卡就是利用有机磷这一特性来检测农药残留量的。只要 有微量有机磷存在,就能强烈地抑制蓝色产物的产生,靠肉眼就可以通过蓝色的深 浅来判断农药的残留。对呈阳性结果的样品,可用其他分析方法进一步确定具体 农药品种和含量。

2.速测仪法

为了提高检测的灵敏度和准确度,将提取液用比色法进行分析,从而研制出各 种农药残留快速检测仪。趋于市场的需求,近年来各种快速检测仪已成为我国农 药残留快速检测的主流技术。其原理是:残留农药对乙酰胆碱酯酶活力有抑制,浓 度越高,抑制率越高,仪器通过测定酶与底物、显色剂显色反应变色速率,并与空白 对照比较求得酶抑制率,从而判定农药残留量是否超标。光电比色仪是根据光电 原理将其在仪器上以读数形式显现的,可通过抑制率估算残留农药浓度,酶抑制分 光光度法是用分光光度计测定吸光度随时间的变化值,来计算抑制率的方法。

3.传感器法

传感器法是将传感技术与农药免疫分析技术相结合建立起来的方法,它是免 疫分析技术的一种延伸或分支,应用在农药残留快速检测分析上的有生物传感器 法和固相传感器法。

生物传感器法是目前农药残留快速检测技术中的研究热点,在测定方法多样化、提高测量灵敏度、缩短相应时间、提高仪器自动化程度和适应现场检测能力等 方面已取得了长足进步。生物传感器是由一种生物敏感部件与转换器紧密配合, 对特定化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应的分析装置,通过测定PH 和电导等物理化学信号的变化,即可测得农药残留量。

固相传感器,在传感技术中，除生物传感可用于农药残留检测外,还有固相传 感技术。它通常用于压电结晶，即当附加电压时,晶体震动的能力取决于晶体的质 量和大小,晶体上被包了能吸附目标物的材料，当晶体与配基接触时就会发生吸 附,随之晶体的质量和频率发生变化。频率的改变与吸附在晶体上物质的含量有 关,依此进行定量测定。

以上的速测卡、速测仪、传感器等农药残留快速检测工具都运用了酶抑制法的 原理,总体上来说,酶抑制法具有操作简便易行、成本低、前期投入少等优点,在快 速检测中应用广泛,但同时因为其测定样品和农药种类有限，目前只用于检测,且 不能给出定性和定量结果,只能作为田间生产检测和市场初级检测。另一方面，由 于所用酶大都来源于动物或植物,材料昂贵,从不同材料中获取的酶的敏感程度和 稳定程度也不一样,而且保存困难,所以也存在一些问题。

（二）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十分活跃。免疫分析法是 将免疫反应与现代测试手段相结合而建立的超微量测定技术,是基于抗原抗体特 异性识别和结合反应为基础的分析方法。将农药小分子通过一定碳链长度的连接 分子与分子质量大的载体以共价键相偶联制备成人工抗原，以人工抗原免疫动物, 使动物的免疫系统发生应答反应,产生对农药具特异性的活性物质来识别该农药 分与之结合,这种结合反应不仅在体内进行,也可以在体外进行,符合质量作用 定律,这就是免疫分析的基础。

免疫分析法包括放射性免疫分析法、酶联免疫分析法、荧光免疫法、免疫胶体 金法、多组分分析物免疫分析法、流动注射免疫分析法、免疫传感器分析法等,最为 常用的是酶联免疫法。酶联免疫法是以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为 基础的农药残留检测方法,具有专一性强、灵敏度高、快速、操作简单等优点,试剂 盒可用于大量样品的现场快速检测,定性、定量准确,但该法对试剂的选择性高,很 难同时分离多种成分,对结果类似的化合物也有一定的交叉反应。

（三）化学检测法

化学检测法主要是运用仪器分析的方法,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,使该方法的应用收到了限制。但同 时仪器分析法利用农药小分子的有机化合活性成分进行检测,结果准确可靠,又是 农药残留检测中最经典、最常用的分析方法。

（四）实验室自动化分析法

在一些发达国家,使用实验室机器人进行农药残留分析也进入起步阶段,但测 试手段和操作程序尚不成熟。研制方便、灵活、运行速度快、体积小的实验室机器 人,制定标准化的实验方法,将是未来的现代化实验室的发展方向。

农药残留分析是一门综合性很高、涉及面很广的分析科学,随着科学技术的不 断发展,残留分析技术在不断地更新、完善和迅速发展。在农药残留分析技术研究 中,农药快速检测技术是一个重要分支，因其更能适应现代高效、快速、灵敏的节奏 和满足社会的要求,故发展前景非常广阔。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、甚至超市，已成为我国农药残留快速检测的主流技 术,特别是快速检测仪的运用已日趋广泛。生物传感器是高科技的产物,它能很快 的测定蔬菜水果上的农药及其他化学污染物,操作更加方便且可以重复使用。免 疫法的开发过程需投入较多资金和较长时间,但具有简单、快速、灵敏度高、特异性 强、价廉、样品所需量少等优点,其灵敏度与常规仪器分析一致,且适合现场筛选。

文章来源：《食品快速检测实训教程》

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