酶抑制—比色法检测聊城市果蔬有机磷和氨基甲酸酯农药残留
材料与方法
1.1 材料与试剂
果蔬共30个批次,398个样品,取样时间为2014年11月。蔬菜包括叶(花)菜类、鳞(根)茎类、甘蓝类、果菜类和豆类,水果包括浆果类、核果类、柑橘类等。大部分样品是从亚太农都交易市场随机抽取,少量由个体户、家庭农场或政府部门送检。
检测所用试剂购自深圳市安鑫宝科技发展有限公司。试剂配制方法和保存条件如下:
缓冲溶液,1包磷酸缓冲剂加1 000 mL去离子水,搅拌溶解,制成pH 8.0缓冲溶液,室温保存。显色剂,1瓶显色剂加25 mL缓冲溶液,4 ℃冰箱保存。底物,1瓶底物加入10 mL缓冲溶液,4 ℃冰箱保存。乙酰胆碱酯酶,1瓶酶液加18 mL缓冲溶液,4 ℃冰箱保存。
1.2 仪器与设备
SPR-88C型高速大容量农残检测仪,深圳市安鑫宝科技发展有限公司;HY-5型回旋式振荡器,金坛市科兴仪器厂;JY/YP2002型电子天平,精确度0.01 g,上海上天精密仪器有限公司;KQ-100B超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;微量移液器,规格0~5 mL、20~200 μL、5~50 μL;定性滤纸、烧杯、秒表、温度计、湿度计等。
1.3 试验方法
1.3.1 试验步骤 试验步骤如下:待检样品处理→检测板加样→抑制反应→显色反应→检测→结果判定→复检。
1.3.2 检测方法 参照文献[23]进行。
1)样品的提取。对于体积较大的水果、果实类蔬菜,去掉表面泥土,用削皮器取皮,剪成1 cm2左右的小块,称取2 g放入烧杯中,加入10.00 mL缓冲液,振荡器振荡提取2 min,过滤取滤液,静置3~5 min待用。对于蒜、山楂、枣、葡萄等较小的样品采用整颗浸泡的方法,对于葱、韭菜等容易出现假阳性的样品用分段提取的方法。
2)样品的检测。用微量移液器在安鑫宝专用的检测板的A1、A2、A3、A4 4个孔位分别加入150 μL缓冲溶液为空白对照,其余孔位分别用移液器加入150 μL的样品提取液。各孔位均加入50 μL酶液、50 μL显色剂。检测板放入通道内设置振板速度为中速,振动10 s,静止10 min,加入20 μL底物,迅速放到通道内振动10 s,点击开始检测,仪器便开始自动检测,3 min后仪器显示吸光度变化和抑制率等结果。
1.4 结果判断
以吸光度变化或抑制率判断结果。样品提取液对酶的抑制率在40%~50%之间时为弱阳性,样品提取液抑制率大于50%时为阳性,小于40%为阴性。对于阳性结果的样品需要重复检验2次以上。
抑制率=×100%;式中,ΔA0为对照溶液反应3 min吸光度变化值;ΔAt為样品溶液反应 3 min吸光度变化值。
2 结果与分析
2.1 空白组对果蔬农药残留影响试验
2.1.1 同一空白对照组样品吸光度与抑制率的关系 对外部送检的22份样品分两批次进行检测,选择同一空白对照组的部分原始检测结果进行分析,见表1和图1。有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶有抑制作用,其抑制率与农药浓度呈正相关。即在一定条件下,样品农药残留浓度越高,其吸光度变化值越小,抑制率越大。
2.1.2 不同空白对照组对样品检测结果的影响 以所抽检的娃娃菜为研究对象进行平行与对照检测[24],选择符合要求的空白对照组进行数据分析(图2),1-3孔位为同一空白对照组,4-6为同一空白对照组。可见,样品平行测定结果在误差允许范围之内,抑制率变化幅度较吸光度变化值大。在不同批次不同样品农残比较时,用吸光度变化值判断要比抑制率更准确。
2.2 果蔬样品农药残留检测
统计30个批次398个样品的农药残留情况,未检出农药超标样品。对检测数据进行分析(表2)并比较农药残留(图3)。样品种类中,农药残留为叶菜类<果菜类<根茎类<水果类;在蔬菜中,农药残留为萝卜>蒜薹>芫荽>菠菜>芹菜>黄瓜>胡萝卜>娃娃菜>西红柿>扁豆>菜花>辣椒>白菜;水果农药残留为柑橘>苹果>梨>山楂。萝卜、蒜薹、芫荽农药残留检测结果偏高,可能是其次生物质干扰所致。
3 小结与讨论
3.1 结论
样品农药残留为叶菜类<果菜类<根茎类<水果类,在蔬菜中农药残留为萝卜>蒜薹>芫荽>菠菜>芹菜>黄瓜>胡萝卜>娃娃菜>西红柿>扁豆>菜花>辣椒>白菜,水果中农药残留为柑橘>苹果>梨>山楂。并未检出农药残留超标样品。
3.2 注意事项
酶抑制-比色法进行农药残残留检测,需要注意一些问题,控制不确定因素的影响[25]。
3.2.1 胆碱酯酶的影响 ①为确保酶的活性,酶试剂及底物要在低温条件下保存。②检测前需将试剂从冰箱取出,恢复至室温后再进行检测,避免因低温影响酶的活性。③如环境温度变化较大,检测时间对结果影响较大,需重新进行对照测量。④加入的各种试剂量必须准确,多加或少加都会影响检测结果。⑤加入底物时动作要迅速,否则检测时间出现偏差,影响数据准确性。
3.2.2 样品处理的影响 样品含有大量色素,如紫甘蓝、胡萝卜;或大量汁液,如山药、柠檬;或丰富的胶质和纤维素,若处理不当,会干扰显色,影响检测结果。制样时,样品表面泥土较多应擦去而不能用水冲洗。取样要具有代表性,叶菜最好选取不同植株叶片的叶尖部分,样品不能太碎,以免色素释放。削皮取样要防止将汁水带入。除此之外,要严格控制提取时间,时间过短不能充分提取,过长会将色素浸出。样品混浊时使用定性滤纸过滤或者延长静置时间。部分果蔬如葱、姜、蒜、韭菜、辣椒、胡萝卜、芹菜、芫荽、茭白、蘑菇中含有酶抑制物质,与农药作用效果相似,应针对不同情况采取措施[26]。
3.3.3 操作者的影响 检测过程主要是微量试剂间进行反应,注意移液枪的使用,吸取液体之前要进行润洗。试验中配液用水均为一级纯净水,不可用桶装纯净水代替,容器使用前要严格按照自来水冲洗→超声波清洗→自来水荡洗→纯净水冲洗2~3遍→倒置晾干步骤进行清洗,防止残留污染待检测液。
3.2.4 酶抑制法检测农药种类有限 酶抑制法只能检测蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留,对某些硫代磷酸酯类农药(如伏杀硫磷)和菊酯类农药灵敏度不高,只能用于蔬菜的初筛。后续需对农药超标量进行定性定量分析,方能作出结论。
3.3 展望
酶抑制法快速检测农药残留技术减少了工作量,提高了分析效率,保证流通蔬菜的安全性。酶试剂对快检仪的检测结果有直接影响,在应用农残快检仪进行快速筛查检测时,对同一批样品最好使用同一批次、同一来源的酶试剂,以避免酶差异对结果的影响。植物的某些成分会对酶反应产生干扰,影响结果的准确度。因此在提高酶源稳定性和灵敏性,改进样品提取工艺等方面,还需进一步研究探讨,使快速农药残留检测技术更便捷、更准确。
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