酶抑制法检测蔬菜农药残留的效果评价

农药残留是影响蔬菜质量安全的主要因素,直接关系到人民群众的身体健康,是当前全社会关注的一个焦点(丁常荣和曹学文,2005;胡正生 等,2005;刘钧 等,2005;孙胜龙 等,2005)。目前,对于蔬菜产品农药残留的监控监测主要是利用色谱法的实验室定量检测和酶抑制法的快速定性检测。色谱法可以对农药残留进行精确定量分析,灵敏度高,作为一种实验室检测技术有较大优势,但其仪器投资大、检测时间长、人员技术要求高,不利于在基层推广应用(许泓 等,2004;**建华 等,2005;张志恒,2009)。由此,农药残留速测法得到了广泛快速的推广,目前农业生产基层和流通环节普遍使用农药残留速测仪对日常蔬菜进行监控。酶抑制法速测对操作人员的要求、成本消耗以及后期的维护费用均较低,更重要的是检测时间短,能够达到现场快速出结果的需求,对滥用农药和不法商贩有较大的威慑力(陆自强 等,2002)。但是,速测产品检测结果的准确性及其对蔬菜中各种农药残留的控制效果尚未见系统报道。本试验以 4 种速测仪及其配套酶试剂为样本,分析了酶抑制法检测蔬菜中农药残留的灵敏度和准确性,探讨其对蔬菜中农药残留控制的主要品种和控制限,以期为酶抑制法速测农药残留的运用及其发展方向提供参考依据。
 
 
1 材料与方法
 
1.1 试验材料
 
选择市场上使用量较大的酶抑制法农药残留快速检测仪 CL(T1)、FPRD(T2)、TMYQ(T3)、RP(T4)及其配套酶试剂。除 T4 仪器配套酶试剂为丁酰胆碱酯酶外,其他均为乙酰胆碱酯酶。气相色谱仪 GC3800(美国 Varian 公司),液相色谱仪 Waters-2695(美国 Waters 公司)。
 
2010 年 9~12 月在市场随机采购叶菜类(大白菜、普通白菜、叶用莴苣、菠菜、芹菜、茼蒿、乌塌菜)、甘蓝类(青花菜、花椰菜、结球甘蓝)、根菜类(白萝卜)、茄果类(茄子、辣椒)、瓜类(黄瓜、西葫芦)和豆类(豇豆、四季豆)共计 75 份蔬菜样品。
1.2 检测残留农药
 
甲胺磷、氧乐果、甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷、磷胺、久效磷、克百威、灭多威、敌敌畏、乙酰甲胺磷、乐果、毒死蜱、三唑磷、甲萘威、抗蚜威。农药标准品浓度均为 1 000 mg·L-1,购自农业部环境保护科研监测所。
 
1.3 试验方法
 
2010 年 9~12 月在农业部农产品及转基因产品质量安全监督检测测试中心(杭州)实验室内进行样品室内试验。
 
1.3.1 灵敏度 将各种标准溶液分别配制成 0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg·L-1 浓度梯度溶液,按照使用说明书上的速测方法,用 4 种速测仪进行测定,根据抑制率值判定其灵敏度,3 次重复。
 
1.3.2 检测限 以毒死蜱为试验农药,采集不同毒死蜱浓度含量的普通白菜,用气相色谱仪精确定量检测毒死蜱含量,并分别用 4 种速测仪检测,记录检测结果,判定其**低检测限。
 
1.3.3 准确度 以假阳性和假阴性结果进行判定。假阳性:用色谱定量法检测市场采购的蔬菜样品,对于仪器检测为阴性的 42 份样品,分别用 4 种速测仪进行检测,与仪器检测结果的一致性进行比较,分析假阳性率。
5009.199— 2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》进行测定;丁酰胆碱酯酶速测仪依据农业行业标准 NY/T 448— 2001《蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒快速检测方法》进行测定。乙酰胆碱酯酶抑制率≥ 50% 判定为阳性样品,丁酰胆碱酯酶抑制率≥ 70% 判定为阳性样品。
 
色谱法:依据农业部行业标准 NY/T 761— 2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留检测方法》进行测定。
 
2 结果与分析
 
2.1 农药残留检测灵敏度
 
4 种农药残留快速检测仪对 17 种农药检测的灵敏度见表 1。4 种农药残留快速检测仪不是对所有有机磷和氨基甲酸酯类农药都能灵敏反应,且不同农药检测灵敏度差异也较大。其中,高毒农药克百威检测灵敏度**好,在 0.003~0.1 mg·kg-1 之间,基本低于国家标准限值要求(0.02 mg·kg-1);其次为灭多威,灵敏度在 0.01~0.5 mg·kg-1 之间,在国家标准限值以下;而久效磷、甲胺磷检测的灵敏度范围在 1~3 mg·kg-1 之间,氧乐果基本在 3~5 mg·kg-1 之间;对于甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷等其他高毒农药检测不灵敏,灵敏度均高于 10 mg·kg-1。中毒农药甲萘威检测的灵敏度较高,在 0.15~0.5 mg·kg-1 之间,远低于国家标准限值(2 mg·kg-1);抗蚜威的灵敏度在 0.3~4 mg·kg-1 之间,除 T3 检测仪外均高于国家标准限值(1 mg·kg-1)。可见,酶抑制法并不能灵敏检测到蔬菜中所有有机磷和氨基甲酸酯类农药,而只对部分农药灵敏度较高,对于部分高毒农药及蔬菜中使用较多的中毒农药毒死蜱、三唑磷农药灵敏度不高。
 
表 1 4 种农药残留快速检测仪对 17 种农药检测的灵敏度
农药   灵敏度/mg·L-1         **大残留限值(MRL)
T1 T2 T3 T4 mg·kg-1
 
甲胺磷 2.5 1~1.6 2 0.2~0.5 0.05
氧乐果 3 > 10 4 2~5 0.02
磷胺 5 > 10 0.15 0.02~0.05 0.05
久效磷 1 3 0.2 0.02~0.05 0.03
克百威 0.003 0.008 0.1 0.01~0.02 0.02
敌敌畏 > 10 10 0.01 < 0.001 0.2
甲萘威 0.2 0.15 0.4 0.2~0.5 2
抗蚜威 4 4 0.3 1~2 1
灭多威 0.01 0.1 0.5 0.05~0.1 2
毒死蜱 > 10 > 10 5 > 10 0.05/0.1/0.5/1
三唑磷 > 10 > 10 > 10 2~5 0.1
甲拌磷 > 10 > 10 > 10 > 10 0.01
对硫磷 > 10 > 10 > 10 > 10 0.01
甲基对硫磷 > 10 > 10 > 10 > 10 0.02
水胺硫磷 > 10 > 10 > 10 > 10 0.01
乙酰甲胺磷 > 10 > 10 > 10 > 10 1
乐果 > 10 > 10 > 10 > 10 0.5/1
               
 
2.2 农药残留检测限
采用酶抑制法速测蔬菜中毒死蜱的检测限不理想,基本在 10 mg·kg-1 以上。其中,**好的速测产品 T3 检测限也达到了 5.0 mg·kg-1,高于国家标准蔬菜限值要求(叶菜类 0.1 mg·kg-1), T1 和 T2 产品检测限均为 10.8 mg·kg-1,而 T4 产品检测限大于 11 mg·kg-1。可见,当蔬菜中毒死蜱含量高于国家标准时,用速测产品检测仍然会显示合格。可能是速测法样品提取过程简单,蔬菜中农药提取不完全,导致检出限偏高;此外,也可能是速测仪及其配套酶试剂对于毒死蜱的检测不灵敏,导致了蔬菜中毒死蜱速测结果达不到标准要求。
 
2.3 农药残留检测准确性
 
2.3.1 假阳性 表 2 结果表明,酶抑制法速测的结果存在假阳性现象,假阳性率 T1 为 19.0%、 T2 为 7.1%、T3 为 26.2%、T4 为 16.7%。可见,部分速测产品假阳性率偏高,可能是因为速测中使用胆碱脂酶对某些蔬菜品种所含的干扰物质抗干扰能力不强造成的。因此,对于蔬菜速测阳性结果,必须用色谱法检测进一步确认,才可判定结果的准确性。供试的 5 类蔬菜品种叶菜类、甘蓝类、豆类、瓜类、茄果类,未见有某一品种整体呈假阳性(图 1),但经酶抑制法检测每一类蔬菜均可能出现假阳性问题。
    表 2 蔬菜有机磷和氨基甲酸酯类农药残留检测色谱法和速测法比对假阳性结果      
                               
序号 蔬菜 检测结果 假阳性           序号 蔬菜 检测结果 假阳性      
                                 
mg·kg-1   T1 T2 T3 T4 mg·kg-1 T1 T2 T3 T4
             
1 花椰菜 ND   - - - -     22 辣椒 ND - - - -
2 花椰菜 ND   - - + -     23 四季豆 ND - - - -
3 花椰菜 ND   - - + -     24 豇豆 ND + + - -
4 芹菜 ND   - - - -     25 叶用莴苣 ND - - - +
5 芹菜 ND   + - - -     26 叶用莴苣 ND - - - -
6 芹菜 ND   - - - +     27 叶用莴苣 ND + - - -
7 芹菜 ND   - - - -     28 叶用莴苣 ND + - - -
8 大白菜 ND   - - - -     29 西葫芦 ND - - + -
9 黄瓜 ND   + - - -     30 西葫芦 ND - - - +
10 黄瓜 ND   - - - -     31 菠菜 ND + - - -
11 茄子 ND   - - - -     32 菠菜 ND + + - -
12 茄子 ND   - - + +     33 茼蒿 ND - - + -
13 普通白菜 ND   - - - -     34 茼蒿 ND - - - -
14 普通白菜 ND   - - - -     35 大白菜 ND - - - -
15 普通白菜 ND   - - - -     36 青花菜 ND - - + +
16 普通白菜 ND   + - - +     37 青花菜 ND - - + -
17 普通白菜 ND   - - - -     38 结球甘蓝 ND - - + -
18 普通白菜 ND   - - + -     39 结球甘蓝 ND - - - -
19 普通白菜 ND   - - - -     40 结球甘蓝 ND - - + -
20 普通白菜 ND   - + - -     41 结球甘蓝 ND - - - -
21 辣椒 ND   - - + +     42 结球甘蓝 ND - - - -
                                         

注:ND 表示未检出,**低检测限为 0.01 mg·kg-1;+ 表示阳性结果,- 表示阴性结果;下表同。

 
2.3.2 假阴性 由表 3 可见,目前酶抑制法
 
检测蔬菜毒死蜱农药残留假阴性率较高。检测结果根据国家标准 GB2763— 2005 进行判定,假阴性率均在 20% 以上(T1 为 20.0%、T2 为33.3%、T3 为 20.0%、T4 为 30.0%),平均假阴性率为 25.8%。根据 GB/T5009.199— 2003
 
《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》标准要求,酶抑制法阳性结果的符合率应在 80% 以上,可见,目前速测产品对于毒死蜱检测假阴性率偏高。可能是速测法以在时间上求快为主,样品前处理提取方式与色
3 结论与讨论
 
酶抑制法检测蔬菜中农药的种类有限,对不同农药品种灵敏度差异较大。9 种高毒农药中,对克百威、灭多威的检测灵敏度相对较好,分别在 0.003~0.1 mg·kg-1 和 0.01~0.5 mg·kg-1 之间,低于国家标准限值;甲胺磷、氧乐果、久效磷及磷胺灵敏度在 1 mg·kg-1 以上,高于国家标准限值,而对甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷不灵敏。中毒农药品种中,甲萘威灵敏度较高,在 0.01~0.5 mg·kg-1 之间,低于色谱定量方法的检出限,而对毒死蜱、三唑磷等蔬菜中经常检出的农药灵敏度不高。
 
试验中各种酶抑制法速测仪溶液检测限与其实际标注检测限也存在差异。如 T1 标注甲胺磷检测限为 0.4 mg·L-1,而实测值为 2.5 mg·L-1;T2 标注甲胺磷、敌敌畏检测限优于国家标准(即分别为< 0.05 mg·L-1 和< 0.2 mg·L-1),而实测检测限分别为 2 mg·L-1 和 10 mg·L-1。与 GB/T5009.199— 2003 和 NT/T448— 2001 标准检测限比较,各速测检测限也不尽相同,部分指标检测限达不到国家标准要求。
 
本试验对常见蔬菜品种进行了检测,结果部分检出值与真实值存在偏离,即有假阳性和假

阴性现象,蔬菜产品假阳性率为 7.1%~26.2%,说明蔬菜批量速测时,可能存在误判问题。因此,对于不合格样品,一定要通过色谱法进一步检测确认后再做判定。由于与色谱法比较速测检测限高出 2~3 个数量级,因此,检测结果无法完全满足国家标准中农药的**大残留限量要求值,因此,以国家标准来评判速测检测结果,会导致总体上假阴性率偏高,即实际检测工作中蔬菜的合格率偏高问题。因此,速测方法作为控制蔬菜高毒具有重要作用,但作为执法依据结果精确度不够。
 
本试验评价结果表明,酶抑制法快速检测蔬菜中农药残留,因灵敏度差异,已不能适应目前大部分农药残留的检测。但是,因有机磷和氨基甲酸酯类农药一般在 1 mg·kg-1 以上甚**更高含量时才可能出现人体中毒,因此酶抑制法速测仍可作为监控手段。此外,速测对于生产者也起到威慑作用。
 
因酶抑制法检测结果与酶反应的活性、反应温度、酶和底物的浓度、pH 值、反应时间等密切相关(余向阳 等,2005;杨建红 等,2006;于基成 等,2006;刘畅 等,2007)。而且,蔬菜中次生物质对酶抑制剂的干扰也十分严重,如葱、蒜等含有刺激性物质的样品对酶有较强的抑制作用(滕葳 等,2003;孙胜龙 等,2005)。此外,样品和提取液的量、提取时间、取样部位及提取液的澄清度也影响着速测结果的准确性。因此,为更好的发挥速测作用,对蔬菜产品中农药残留进行控制,有必要进一步提高和改进现有速测方法的酶试剂质量和前处理方法。尤其要提高速测法对氧化乐果、对硫磷、甲拌磷、甲基对硫磷、敌敌畏、毒死蜱、马拉硫磷、三唑磷等高毒和经 常性检出农 药的检测灵敏度,提升甲胺磷、久效磷等高毒农药的灵敏度达到国家标准限值要求。