乡村振兴背景下果蔬农药残留检测技术分析

王 静

（焦作市农产品质量安全检测中心，河南 焦作 454002）

为了能够实现粮食与果蔬高产、高质量、高收益等目标，种植户在种植过程中往往会施加一些农药，然而为了能够获取最大化的经济利益而滥用、过量施加农药，不仅影响了生态环境，而且还严重威胁到了食品安全。怎样构建高效、便捷、灵敏的农残检测技术体系是食品安全领域研究的重点，也是真正实现乡村振兴的关键。

1 果蔬中农药残留现状

在果蔬种植过程中往往会使用到杀虫剂、杀菌剂、除草剂等，其中所占比例分别为72%、11%、15%[1]。众多农药中，有机氯、有机磷等是常见的化学成分，也包含了一些砷、硫、铅、铜等重金属元素，若这些残留在果蔬中，人们食用后被血液迅速吸收，严重损伤免疫系统、脑神经元，有的甚至会造成器官病变、癌病，不利于人们的健康，且会严重破坏生态环境。通过分析农药残留空间分布特点得知，在我国南方，有机氯农药残留于土壤中，食用后会渐渐消瘦，毒性、脂溶性较强。但是有的有机氯农药（如六六六、滴滴涕）借助空气、水分、土壤，藏身于食物链中进入生物体内，从而严重威胁到人体健康[2]。

一直以来，我国十分注重食品安全问题，且高度关注农药残留检测相关工作。《中华人民共和国食品安全法实施条例》中明确提出了HACCP实施范围的具体实践路径，并引入了气相色谱法、液相色谱法、质谱联用法等各种检测技术方法，有力地促进了农药残留标准体系的构建，为完善食品安全体系奠定了良好的基础[3]。在这一形势下，为了能够积极迎合国家号召，农业检测机构纷纷深入研究，加强技术公关，农业理化实验室纷纷在不同地区建立，积极采取各种手段（如加强仪器设备养护管理、控制样品制备细度、空白检测值确立、交叉污染防控），并研发出液质三重四级杆串联质谱检测、分散固相萃取（Qu EChERS）前处理结合气等一系列先进的技术，可准确检测不同复杂基质，发展潜力较大，有助于农业检验检测体系的构建。现阶段，针对农药残留而言，我国研发出了各种新设备与新技术。如阮云飞[4]提出使用温和氧化石墨烯作为基质，对阿克泰、高效氯氰菊酯、残杀威、吡虫啉、猛杀威与乐果6种农药进行检测，可有效避免测定农药小分子时基质被感染的问题。同时，随着串联质谱技术的研发与使用，进一步强化了其抗干扰能力、灵敏度、选择性等，条件允许的实验室已经把飞行时间质谱（TOF－MS）和傅里叶变换质谱（FT－MS）等高分辨质谱运用于全方位扫描与检测果蔬农药中，筛查与定性分析能力被提高，有助于农业残留检测技术可持续发展。

2 果蔬农残检测技术服务乡村振兴的应用方式

2.1 色谱法

2.1.1 气相色谱法

这一检测方法广泛运用于果蔬农药残留检测中，其运用范围相对较广，可同时检测出多种农药。这一检测方法的优势主要表现为普适性较强、检测结果比较精准。但是，这一检测方法也存在缺点，无法检测出高温状态下易分解的农药，一般是把被测试对象溶解到水中，创设相关实验条件，保证其不会被分解，然后再开展定量检测活动。

2.1.2 液相色谱法

高效液相色谱法是农药检测的常见方法，其实质上是补充与弥补了气象色谱法的缺陷。当含有农药物质处于高温状态下被分解时，可采取高效液相色谱进行分离与检测操作[5]。同气相色谱法相同，这一种检测方法同样借助农药在固定相、流动相中的溶解度差异进行分析与富集处理。在果蔬农药残留检测中，这一检测方法的对象主要是大分子量农药。液相色谱法优势主要为检测结果精准，且能够同荧光检测仪联合使用。其缺点则是实验工作量多，检测成本投入较高。

2.1.3 超临界流体色谱

虽然气象色谱、液相色谱应用范围较广，然而依然无法准确地检测到受热容易分解的农药残留。超临界流体则是借助物质物理特性，在超临界状态下物质会出现固、液、气三态共存的情况，从而为农药残留创造了条件。超临界流体色谱主要运用于检测受热易分解的农药，若了解目标农残种类，基于其化学特征的沸点来设计相对应的温度、压力，将其控制在超临界状态，从而同其他物质进行分离，分离、提纯、富集农药残留，为接下来检测工作做好准备。这一检测方法的优势在于较低温状态下能够检测出受热易分解的农残，缺点在于回收率较低，萃取时间较长。目前，这一技术得以优化与完善，尝试添加甲醇来缩短萃取时间，增加回收率。

色谱法虽然具有较高的精准度，然而实验对设备的要求较为严格，实验前还需要采样，并预处理样品。农残检测中，若检测时间较长，便会造成果蔬难以第一时间投入市场进行销售，在一定程度上影响了农民的收益。同时，样品收集与预处理工作量较大，且会出现一定量的损耗，造成实际测量结果比果蔬农残滞留量更低，检测结果不准，导致农残较高的果蔬进入市场，不利于人们健康。因此，怎样减少检测时间、采样与预处理的损耗是这些检测技术运用的关键。

2.2 快速检测法

2.2.1 酶抑制法

酶抑制法检测中，胆碱酯酶是常用的酶，基于酶的抑制率对果蔬中有机磷农药、氨基甲酸酯类农药的含量进行准确测定。其检测原理则是有机磷农药和氨基甲酸酯类农药会对胆碱酯酶活性进行有效抑制，活性越来越差，甚至渐渐失去活性，最终促使酶催化的反应效率逐渐被改变，而酶促反应的水解产物同显色剂发生显色反应。所以，基于变色反应能够准确测定含量。这一检测方法操作比较简单，前处理不是很繁琐，目前也研发出了大量易携带的仪器与试剂盒。然而，这一检测方法的影响因素较多，如酶的纯度、底物浓度、环境因素等，严重影响其精确度、重复性。同时，这一方法还需解决假阳性消除、提高比色信号等重要问题。目前，发展主要趋势在于改造酶的结构，重点修饰底物，以此来提高二者融合的特异性；使用灵敏度更高的荧光底物替代传统底物，以此来提高比色信号。陈福生等[6]以酶抑制法为基础，构建了自助式农药残留检测平台，选取4个售卖点的5种果蔬，开展农药残留检测实验活动，表明这一平台检测结果较为准确。采取这一方法，消费者能够自主自助对果蔬农药残留进行检测，保障果蔬的安全性，且为食品安全监管工作提供了新的思路。

2.2.2 免疫分析法

免疫分析法以抗原与抗体结合的特异性为前提，开展农残检测，重点标记抗原或抗体，从而实现检测的目的。免疫分析法比较便捷、选择性与灵敏度高。因抗体专一性特征明显，因此这一检测方法只适用于单一组分农残的检测，无法进行多组分检测工作。对于这一种检测技术，主要包括8种具体方法：放射免疫分析、酶联免疫分析、毛细管电泳免疫分析、免疫层析技术、化学发光免疫分析、免疫芯片、免疫传感器和荧光免疫分析。其中，酶联免疫分析法（ELISA）最为常见，其检测机理在于：选取特定酶对抗原或抗体进行标记，特异性结合完成后，再添加这一酶催化反应的底物，基于变色反应对农残进行准确检测。这一检测方法可分为直接法、间接法两种。ELISA广泛运用于农残检测工作中，可检测各种农药，如有机磷、有机氯、氨基甲酸酯等[7]。传统酶联免疫分析法抗体制备较难，且这一抗体稳定性不高，在一定程度上影响了其应用范围。采取分子印迹技术制备出稳定性较强的仿生抗体，制备十分简单，成本投入较低，有力地促进了酶联免疫分析法的发展。

2.3 生物传感器法

生物传感器是一种新兴技术，多学科参与其中，选择定化的酶、抗原、抗体、细胞等生物敏感功能物质为识别元件，样品同识别元件出现一些生化方面的反应，从中产生的生物化学信息能够借助合理的信号转换器顺利地转变为能够检测的光信号、电信号，再借助检测器放大、输出信号，从而准确、高效地检测农残。对于果蔬农残检测而言，普遍使用酶传感器、微生物传感器、免疫生物传感器和压电生物传感器等[8]。其中，生物传感器法能够检测到微量样品，且投入较低、检测效率高、灵敏度高。随着科学技术的发展，纳米材料凭借其表面活性位点多、比表面积大、吸附性高等优势运用于生物传感器中。引入纳米材料，有利于增强生物分析的吸附能力、电子传导能力，促使检测灵敏度进一步提高。徐子程[9]采用酶纳米生物传感器对高效农残进行检测，选择小白菜、黄瓜、苹果3种果蔬，精准度较高，也具有良好的重现性。目前，引入高聚物，并同纳米材料相融合，从而研发出机械强度更高的纳米复合材料，促使生物传感器更加稳定。

3 果蔬农残检测技术发展建议

乡村振兴中，我国政府十分注重农残检测工作，食品安全备受关注。为了能够广泛推广使用农残检测技术，高效率、准确性是关键，在发展与运用过程中积极推陈出新，有效保障人们的身体健康。

3.1 攻坚克难，提升农残检测技术的创新、科研能力

在国家积极号召下，农业检测机构应竭尽全力攻克技术缺陷。农残检测人员应积极革新思想理念与作风，加强实验室能力对比、技术交流等，进一步强化自身专业技能，创新运用控制样品制备、加强仪器设备管理、预防交叉感染、优化检验步骤等措施，加快农药残留监测体系的构建步伐。

3.2 加强农残检测人才队伍建设，努力塑造一支专业队伍

高度重视农残检测人才的培养，为专业技术人员增加创设各种便捷条件[10]。同时，加强政治思想教育，强化其责任意识、服务意识，调动其工作热情与主观能动性。另外，组织开展多样化的技术培训活动，强化专业技能，并制定与实施各种规章制度，对执业行为进行规范，实现高效工作。

3.3 充分发挥三级监测网络作用

鼓励区、县检测站积极获取农残检测资质，对农药检测力度进行全程指导与帮助，构建全方位、多层次的市、县、镇三级监测网络，并积极发挥自身作用。制定与持续实施定点监测、日常监测、农残速测和定量检测相结合的方法，为乡村振兴中农业产业可持续发展提供技术保障。

4 结束语

乡村振兴下，食品安全问题备受关注。对食品质量与安全的把控，应重点检测与监控果蔬从种植与流入餐桌的各个环节质量。将来，针对果蔬农残检测技术应加快研发速度，对检测技术进行创新、整合与优化，并构建与实施果蔬等农产品安全质量监控体系，进一步规范行业，为社会大众提供高质量、安全的果蔬，有利于保障人们的身体健康，也有助于环境保护。