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中国卫生检验杂志砌年2月第l2卷第1期a T e】舢 ml HP, ̄nLtth ̄lutore T ml哪∞吨F由啪 .12 N0 ( 【测定方法】 0 [支章编号]1004-8 ̄5(2O02)01--0067--03 蔬果中农药残留毒性的快速检测 骆和东 ,曾海珂 ,朱宝平‘,李永杰 (1厦门市卫生防疫站.福建36]004;2厦门蔬菜公司,福建361∞1) 一 小 m [中图分类号)R155 5-4 [文献标识码]A 蔬菜、瓜果是人们每天生活的必需品。随着人民生活水 平的提高,健康意识的增强,蔬果中农药残留问题日益引起人 们的重视 特别是近几年来,由于农药的不古理使用,导致农 药残留过量、过滥,使得农药引起的食物中毒逐渐增多 目前 已成为我国主要的中毒原因之一1 ]。因此,加强对农药使用 管理,禁止农药残留超标的蔬菜、瓜果进^市场已成为当务之 急,而关键之一就是要建立一套简便、快速、直观、高灵敏度的 农残检测方法。 在蔬菜农残的检测上.早期曾采用生物检定法L2、单项的 比色法、同位素法、酶化学法 目前应用较广泛的有薄层层析 法和仪器分析法(如Ca2和GC—MS)等 J 但这些方法有的由 于准确性低或分析时间长或仪器成本昂贵而无法应用于蔬菜 中农残的快速检测 本文采用从我国引进的蔬菜农药残 留毒性快速检验仪 通过直接测定残留农药对乙酰胆碱酯酶 的抑制率高低而显示农药残留毒性水平,具有简便、快速、准 确、经济的特点,适用于蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类等农残 的快速检测,是目前一种较为有效的筛检方法。 1实验原理 有机磷农药和氨基甲酸酯类杀虫剂都是抑制胆碱酯酶的 神经毒,毒理作用基本相同,主要通过抑制体内的胆碱酯酶活 性,阻碍其分解己酰胆碱的功能而引起神经生理的紊乱l4一,其 原理是: 乙酰胆碱( 的作用下进行分解 一 F .. .“ 当有机磷或氨基甲酸酯农药存在时 AChE活性被抑制. 不能水解ACh,使ACh过度积聚,引起胆碱能活动神经紊乱而 出现中毒 一。为了测定AChE活性被农药抑制程度 我们加^ 碘化硫代己酰胆碱(ATCI)作为受质,使之在AChE催化下分解 成碘化硫代胆碱,再与显色剂二硫代双硝基苯甲酸(IYYNB)反 应,生成5一琉基一2一硝基苯甲酸,其反应如下: o. CHl CII m1 IS_cH H IlCI-c43 ~篙一 一《l H+ c∞H 哦化碱代乙酰幔碱(ATCI) 化磕化咀l碱 醴 cHl— l—cH】CR SH o】N 碘化碥  ̄11t—Nl—CH—CH S s@一 吼一02N— 》SH 5一艟錾0-酌 革甲胜(越也 反应后生成的5一巯基一2一硝基苯甲酸呈黄色,我们在 412nm渡长下测定溶液吸光度随时间变化的曲线,计算出酶抑 制率的大小 当样品中不古抑制乙酰胆碱酯酶的物质时,暧 光值随着时间增加而增加。当样品中含有有机磷或氨基甲酸 酯类等农药时,AChE活性因受抑制而使暧光值变化溅缓(见 图1)。因此以对照组为基准 由降低的速率计算出AChE受抑 制程度,其计算机公式为: 牢( )=盟丛塑 嚣 爷 专 誊昔嚣 壁童鱼鱼 ̄100 0 8O 留 0 OO 0 60 0,sct: 图l酶催化显色反应哑光度A随时间t变化曲线 在农药残留快速检验仪上能直接读出酶抑制率大小,从 而评估样品中农药残留毒性程度 当抑制率≤35%时 说明试 样中的农药残留毒性小,可以食用。当抑制率≥35%时,为阳 性反应,应复检并用气相色谱仪等分析仪器确证。 2材料与方法 2 1仪器和试荆 2 1.1 UVI ̄I蔬菜枉药残留快速检验仪(兴农盎司) 2 1.2不锈铜取样器,内径曲25 4mm(1英寸) 2 1 3甲醇(AR);1%溴水 2 1.4 0 1otol/L磷酸钠盐墟冲液.pH8 0 2 1 5 己酰胆碱酯酶(AchF),3mg/nd 2 1 6碘化硫代乙酰胆碱(A1u) 21 67ntg/nd 2 1 7 5,5’一二硫代一2,2’,一二硝基苯甲酸(D1NB), 3 98rrI mI 2 2测定方法 2 2 l苹取用内径25 4.rima的取样器切取蔬菜样品4片共 计18 ,切碎后置于玻璃试管中,加^2ml甲醇及100=11%溴 水.振荡3min后,静置2min,待测。 2 2 2显色反应在比色管中加^3rid 0 1mol/L磷酸钠盐缓 冲液,20 ̄taChZ溶液,以及20d样品葶取液,混匀后静置2 5rr ̄.n,再加^100vlm' ̄B和20 ̄Ra,将此色管置残毒测定仪 比色,读取溶液嗳光度随时间变化值,计算出抑制率大小 2 2 3结果判定酶抑制率≤35%时,可判定该批试样台格, 若酶抑制率>35% 表示为阳性反应,经复检确认后,判定诚批 试样不台格,应停止其上市交易 维普资讯 http://www.cqvip.com
68 中同卫生检验杂志2呻2年2川 【2卷 【期口…Joumal H 3结果与讨论 3 3反应温度、反应时问对酶抑制率的影响 温度对酶的活 ,针幕量 性和稳定性影响很大,不同的反应温度,酶抑制率也不同 因 此实验必须在恒温条件下进行.使空白和样品的反应温度保 帆 椰 3.1 萃取瘩荆的选择蔬菜中农残的提取常用的有机溶剂主 要有甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、己晴等l4。我们 比较了这儿种有机溶剂对AC]rE抑制率的影喃(见表1),结果 发现甲醇的影响晶小,并且随着甲醇加^嚣的增大,对At. ̄E 持一致.才能避免由于温度变化而带来的实验误差 不同的酶抑制时间也会影响酶的抑制率一般瞄着酶抑 制时间的延长.抑制率也随之提高,图3显示了O.32m LDDV 抑制率变化不太,所以选择甲醇为萃取溶剂,反应请为2Oral 表1 不同萃取溶剂及其加入量对酶抑制中率的影响 埘酶的抑制率随反应时间变化的曲线。所以实验操作中必须 准确控制酶抑制时间,使空白和样品的反应时间保持一致 、 3 4溴水的影响 硫代磷酸盐类农药经溴水氧化后,对酶的 抑制能力更强 。从表2可 看出,几种常用的含硫有机磷农 药用湟水处理后酶抑制率有显著提高 其机理主要是漠水能 将样品中的P—s键氧化戒P—O键,从而提高检测灵敏度 3.2 pH值选择酶促反应和显色反应受DH的影响很大.选 利用此原理,我们在样品处理中加^a00p 1%漠水溶液进行 氧化处理。即提高AChE检测有机磷的灵敏度,叉增加检测农 药的种类 择体系所适宜的DH值是非常重要的。我们比较了不同的 值对酶促掘色反应的影响(见图2)以及不同缓冲体系对酶抑 制率的影响,选择_丰反应体系在pH8 0左右磷酸钠盐缓冲液 中进行 I】-5 f】.4 I】.3 表2含硫有机磷农药用溴水处理前后酶抑制率变化的比较 亿2 0-l 0 4 6 I2 3 5 A( 对反应的影响 不同来源、不同方法制成的AChE 酶制剂都会影响反应的灵敏度 我们比较了几种不同的酶制 剂的实验效果 以农业试验所提供的AChE灵敏度较高 泼酶是从饲养的家蝇头部中萃取制成的,这与文献 所报道 的家蝇提取的酶适宜于酶抑制法测定农残是一致的 它是一 坤粉末制剂,实验时只需加^适量的蒸馏水溶解即可使用.方 便又适于保存。 3 6不同检刹方法结果之间的对比采用浚方法对我市蔬菜 DH 图2 pH值对酶催化显色反应的影响 批发市场的蔬菜进行抽样检测,并用农药速测卡(纸片法)、薄 层层折法、气相色谱法进行验证比较.结果较为准确可靠(见 表3) 由于农药速测卡(纸片法)容易受温度、色泽、有机溶剂 等的影响而使结果呈假阳性,重复性差。而酶抑制法是根据 酶促显色反应结果读取吸光值随时间变化曲线.减少¨r人为 误差,结果更为可靠 3 7精密度实验图3 DDV的酶抑韦I反应时问曲线 分别取同一农药(农地乐)和蔬菜样品(芹 菜)在同样的条件下连续测定6—10次,其相别标准偏差分别 为1.54%和13.o5%(见表4) 测定结果精密度高,重复性好 表3蔬菜中农药残毒测定结果殛比较 维普资讯 http://www.cqvip.com
中国卫生控验杂志∞02年2月第【2卷第1期 lo,amtd of Health L :I 表4方法重复性实验结果 3 8适用范围和灵敏度 陵检测系统主要适用于有机磷及氨 基甲酸酯类农药,也适用于检澳I有机硫磺类杀菌if【j。由于各 敏度较高。敌敌畏、呋哺丹的榆出限可达到0 002,,,g/ml(以抑 制率35%计),但对甲胺磷的灵敏度较低.10,,,g/ml甲胺磷取样 20t ̄1抑制2 5n-an酶抑制率仅为14 68% 甲胺磷是高毒农药, 不能用于蔬菜上 .但由于杀虫效果好、成本低而为不少菜农 所使用。所以在测定甲胺磷等灵敏度较低的农残时.可通过 增大取样量和延长抑制时间来测定 类有机磷及氨基甲酸酯类农药对AChE的抑制能力不同.其检 出的灵敏度也各不相同。我们比较了几种常用农药在不同浓 度下的酶抑制率(见表5),结果发现浚检测系统对敌敌畏、畦 哺丹、辛硫磷、甲基对硫磷(溴化)、毒死蜱、西维因等农药的灵 表5农药浓度与抑制率的关系 注:抑制时间均为2 5mia 3 9监测结果从1998年开始,我们采用该方法对我市蔬菜 大量的样品(平均每个样品分析时间仅3—5rain),快速、经济, 批发市场的农残进行抽样监测, 速初筛检验,取得了良好的 成本低,准确率较高,特别通用于我国目前在蔬菜生产上相对 分散、品种多样的特点 因此以酶抑制法快速初筛检测.用CC 法确证分析,可达到良好的监控效果 监控教果。表6显示近两年所监测我市蔬菜农残的抑制率分 布情况 2OOO年抽检6536份,台格率87.35%,今年l一7月份 抽检6900份.台格率95.75%。 参考文献 表6 2000~2001年蔬菜农残检测抑制率分布表 [I’上晶琳农药中毒居首误食河麒仍有[J].健康报,2O0O,2—3(3) I2 浆顺香.任祖洼,邱孝煊等蔬菜农药残留的预防措施及其启 示[J]福建农业科技,1999,4:2.5—26. [3:黄伟坤等编著食品检验与分析[M]北京:中国轻工业 版杜, 1997:299 [4 I卟世 主编,化学性食物中毒 l橙验M 北京:北 大学¨}版 牡 f5 E涨富毒物快速系列分析手册[M]台肥:安徽科学技术出咂 注:酶抑制率≤1O%力食用安伞,1I%一34%为残留一定1 性但们 i 食用,≥35%为不合格 社.[986:35—36 6] 生部食品 生监督柃验所.☆ 生榆验方浊(理化部丹J注解 4小结 Ⅲ.L987:148 7 J C S.Chin H…[997:36 酶抑制法作为一种快速检测蔬果中农残太小的筛椅方 法,与传统的化学方法和仪器丹析法相比,克服了分析速度 Ag,ie I{es China 199 L,40(2):188—203 8 J农业部农药植定所土编.新缩农药手册[M].北席:农、 出版札. (收穑日艄:2001—09—06) 慢.时间长、成本昂贵等缺路 它直接用抑制率高低来表示农 药残留毒肚大小,直观、简便、灵敏,并能在较短的时间检测较