食品中农、兽药残留相关检测技术的研究
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[摘 要]兽药残留是造成食品安全问题的一个重要方面，已经引起了社会的广泛关注，针对食品中农、兽药检测新方法、新技术的开发与研究有了一定的进展。本文对农、兽药残留及其检测技术作了较为详细的综述，以期为食品中农药、兽药残留检测工作提供理论指导。
[关键词]农药残留、兽药残留、残留检测技术
中图分类号：TS207.53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0318-01
食品是人类生存的必需品，食品安全关系着人类身体的基本安全。在市场经济的背景下，许多商家为达到利益最大化，不惜采取一些违规违法的手段来降低生产成本。众多问题食品安全之一的农兽药不规范使用成为重灾区。根据全国食品样品监察抽检通告显示2017年第二季度食品中农兽药残留指标不合格问题占不合格总数的22.0%，比一季度高7.0个百分点，其趋势并不乐观。因此，为了加强食品安全监管，保证食品的质量安全，保护消费者的生命健康，研究简单、高灵敏度、大批量检测食品的农兽药检测方法具有重要意义。
1. 农药残留及其危害
农药残留，是农药使用后一个时期内没有被分解而残留于生物体、收获物、土农药残留壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒代谢物降解物和杂质的总称。它是一种在农业生产中施用农药后一部分农药直接或间接残存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品中以及土壤和水体中的现象。农药残留的危害是不容小觑的：①对作物的直接污染。农田施药后，药剂可能粘附作物表皮，也可能渗透到作物组织内部并输送到全株，经过一定时间，这些农药将逐渐被降解消失。但如果药剂性能稳定，即可长期残留在植物体内。渗透强的不仅残留量大，污染程度也很大，可直达果实内层；②对环境造成污染，在农田施药过程中，直接降落在作物上的药量只占一小部分，大部分则散落在土壤中，或漂移到空气里，或被水流冲刷到塘、湖和河流中；③由于食物链的作用农药在生物体内聚集。畜禽鱼类体内农药残留主要是取食大量被农药污染的饲料，造成体内农药聚集，最终伤害的不是别人，就是我们人类自己。
2. 兽药残留及其危害
兽药残留，是指用药后蓄积或存留于畜禽机体或产品（如鸡蛋、奶品、肉品等）中原型药物或其代谢产物，包括与兽药有关的杂质的残留。兽药的危害主要包括以下几点：①毒性反应，长期食用兽药残留超标的食品后，当体内蓄积的药物浓度达到一定量时会对人体产生多种急慢性中毒；②耐药菌株的产生，动物机体长期反复接触某种抗菌药物后，其体内敏感菌株受到选择性的抑制，从而使耐药菌株大量繁殖；③“三致”作用，研究发现许多药物具有致癌、致畸、致突变作用；④对生态环境质量的影响，动物用药后，一些性质稳定的药物随粪便、尿被排泄到环境中后仍能稳定存在，从而造成环境中的药物残留；⑤严重影响畜牧业发展，长期滥用药物严重制约着畜牧业的健康持续发展。
3. 食品中农药、兽药残留的前处理技术
需要检测农药、兽药残留的样品，一般具有成分复杂、种类多样、待检测物质含量低等特点，因此，在检测前需要对样品进行前处理。经过多年的研究，样品的前处理技术不断改进，目前，广泛应用的方法有基质分散固相萃取、固相萃取、凝胶渗透色谱法、超临界流体萃取和等方法。这些技术具有节省溶剂、节约时间、提取效率高、步骤简单、准确度高、检测限低、方法回收率高、重现性好、自动化程度高等特点，大大提高了检测分析效率。目前，科学家正在努力研究食品中农、兽药残留前处理的新技术，特别是少溶剂或无溶剂萃取技术，如：纳米材料或纳米技术用于食品和农药、兽药残留检测、研究或改善高通量，高灵敏度特性简单快速的检测方法。目前已经开发和应用的纳米材料包括石墨烯、磁性Fe3O4纳米粒子、金纳米材料、碳纳米管和功能介孔材料，体现了食品安全检测的新发展方向。
4. 食品中农药、兽药残留仪器检测技术
4.1酶抑制法
酶抑制法是利用农药可特异性地抑制乙酰酯酶的活性，且抑制程度与农药浓度和颜色变化程度呈正相关关系，通过观察颜色变化或测定酶与某种特定化合物反应的物理化学信号的变化，即可判断是否存在农药残留。目前市场上已出现较为成熟的农药检测方法或设备，例如速测卡法（纸片法）、比色法（分光光度法）、胆碱酯酶生物传感器等。该方法操作简便，对人员专业要求低，30min即可出结果，适用于现场大批量样品的初步筛查；但其仅限于有机磷和氨基甲酸酯类农药，且酶活易受温度、PH、样本基质等因素的影响，易出现假阳性或假阴性现象。使用时应符合方法对样本的选择性要求。
4.2免疫分析法
以抗原、抗体间特异且可逆的结合反应为基础而开发出的快速筛选和分析方法，具有灵敏度高、特异性强、分析通量大、快速安全可靠等优点。由于农兽药分子通常分子较小，一般不具备免疫原性，通常以半抗原形式与大分子量载体形成人工抗原。通过免疫动物产生对其具有特异性的免疫活性物质—抗体，与待测物（抗原）进行体外结合反应，达到检测待测物的目的。根据标记物或分析体系的不同，免疫分析可以分为酶联免疫测定法、荧光免疫测定、免疫层析测定等。
4.3光谱检测法
表面增强拉曼光谱法，它是拉曼光谱法的拓展，与常规拉曼光谱相比信号增加了百万倍，因此有效解决了拉曼光谱在表面科学和痕量分析中存在的低灵敏度问题，目前已在农兽药残留检测中有所应用；红外光谱法，是基于每种分子都有其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和坚定的分析方法。红外光谱具有高度特征性，可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定，已有几种汇集成册的标准红外光谱集出版，可将这些图谱贮存在计算机中，用以对比和检索，进行分析鉴定；也可利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型，并可用与定量测定；荧光光谱法，利用某些物质对紫外光或可见光照射后所产生的能够反映该物质特性的荧光，对其进行分析的方法。荧光分析是一种高灵敏度的分析方法，通常情况下要比分光光度计的灵敏度高出2-3个数量级。它虽然集灵敏度高、选择性强、信息量丰富、方法简便、高效精确等诸多优点于一体，但其前提条件是物质的分子必须有强的紫外或可见光结构，而当前市场上所用农药几乎不具备这种条件，因此在实验时需要在待检农药溶液中加入某种荧光试剂才能产生荧光，但因为各种干扰因素过多，增加了研究的难度。
4.4传感器及芯片技术
生物传感器通过某些措施将生物活性物质如抗体、酶、适体、生物组织等固定在传感器表面，然后将生物活性物质与分析物之间的特定反应产生的信号（如光、电、质量、热等）进行转换变成可识别信号，从而完成对分析物浓度和含量的测定。近年来，传感器技术在食品农、兽药残留检测中得到了广泛的应用，发展前景十分广阔。该生物传感器具有生物活性物质灵敏度高、特异性强的优点，最大限度地简化了食品中农、兽药残留的分析过程，有效地提高了检测通量。微流控芯片技术能够实现样品制备、反应和分析过程的高度集成，制成农、獸药残留检测的微全分析系统。该技术具有成本低、灵敏度高、检测速度快等优点。
5. 总结：
虽然酶抑制法、免疫分析法、光谱检测法、传感器及芯片技术在对食品中农、兽药的检测取得了显著的成就，但是仍旧还有很多技术上的不足，需要广大科研人员不断予以改进和完善，以促进我国食品中农药、兽药检测技术的不断进步，为实现食品质量安全提供有力的技术保障。
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