第4章食品中常见农药兽药残留的速测技术

酶抑制法
• 生化检测
• 生物检测
敏感家蝇检测法
• 化学比色法
1、酶抑制法
酶抑制技术是研究比较成熟、应用最广泛快速的农 药残留检测技术，是根据有机磷和氨基甲酸酯类农药对 乙酰胆碱酯酶（AChE)的特异性生化反应建立起来的农 药残留的微量和痕量快速检测技术。
（1）速测盒法
原理：
（2）速测仪
1、便携式：原理与速测盒法相同，采用卡片显色进行直 观判定。 2、分光光度式：原理是在一定条件下，有机磷和氨基甲 酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率 与农药的浓度呈正相关。酶催化乙酰胆碱水解，其水解 产物与显色剂反应，产生黄色物质。用分光光度计在 412nm处测定吸光度随时间的变化，计算出抑制率，通 过抑制率可以判断出样品中是否含有有机磷或氨基甲酸 酯类农药的存在。 3、手持式：原理与分光光度式相同，测定吸光度
断发展，与其相配套的微型检测仪器如微型光电比色计也相
应出现。
方法
化学检测技 术
检测对象 有机磷
国内
国内外对比 灵敏度低
假阳性、假阴性率高，二十余家生产厂商，多 种速测卡、速测仪，GB/T 5009.199-2003； NY/T 448-2001
酶抑制检测 技术
有机磷和氨基甲 酸酯
国外 有机磷、氨基甲 国内 酸酯、硫代氨基 甲酸酯、有机氯、 免疫分析法 三嗪、拟除虫菊 国外 酯和酰胺等几十 种农药
7.样品的定性、定量测定
GC、HPLC、GC-MS等
传统农残分析技术的优缺点：
优点 缺点 能够对每 检验分析周长长 所需设备 一种农药进 分析步骤 检验费用高 1、采集样品 行准确的定 需要消耗大量的有机溶剂、容易造成环境污染 2、称取样品 分析天平 性和定量
3、捣碎样品 4、样品的提取 5、样品的净化 6、样品的浓缩 7、样品的定性、定量检测
二、农药概述
农药(pesticides) 是指用于预防、消灭或者控制危害农 业、林业的病、虫、草及其他有害生物，以及有目的地调 节植物、昆虫生长的的化学合成或者来源于生物、其他天 然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。
现在农药不仅应用于农业，而且也广泛应用于畜牧业、林业和公
共卫生事业等方面。
海南“毒豇豆”事件
农药中毒事件回顾
2010年4月，青岛一些医院陆续接 到9名食用韭菜后中毒的患者，他 们都是食用韭菜之后出现了头疼、 恶心、腹泻等症状。 经医院检查属于有机磷中毒，也就 是说韭菜上的残余农药严重超标导 致中毒。 随后，检出农药残留超标韭菜1930 公斤。
青岛“毒韭菜”事件
农Hale Waihona Puke Baidu中毒事件回顾
第4章
食品中常见农药、兽药残留的速测技术
主要内容
一、农药中毒事件 二、农药概述 三、农药残留快速检测 四、兽药概述 五、兽药安全事件 六、兽药残留快速检测
农药中毒事件回顾
2010年1月，海南豇豆在武汉白沙 洲农副产品市场连续三次被检测出 含有禁用农药水胺硫磷。随后在武 汉、上海、郑州、合肥、杭州、广 州等11个城市检测出海南豇豆农药 残留超标。仅武汉销毁毒豇豆 3596.9公斤 水胺硫磷，是一种高毒性农药，早 在2002年，农业部已将它例如黑名 单中，禁止在水果蔬菜、中草药植 物上使用。它能经由食道、皮肤和 呼吸道，引起人体中毒。
需要使用GC、HPLC等昂贵的大型仪器设备
高速组织捣碎机 分液漏斗等
对检验分析人员的化学分析水平有较高要求 SPE、SPME 等
氮吹仪、旋转蒸发器等 检验分析过程繁琐、影响因子复杂、不易掌控 GC、HPLC、GC-MS、HPLC-MS 等
三、农药残留快速检测
速测盒 速测仪及速测卡
免疫分析法 发光菌检测法 主要为酶免疫法
测定样品和农药种类有限，欧美作为普查农药 残留和田间实地检测的基本手段 ；AOAC 官方 方法 964.17
研究活跃，但未有真正推广使用的商品化产品
技术成熟，灵敏度高，FAO推荐方法，美国 USDA 、EPA、AOAC制定了评定标准，但经认证 的有限，经EPA认证的免疫试剂盒约有4个厂家 的26种试剂盒：EPA方法4010、EPA方法4015 EPA方法4040 等 处于研究阶段
呋喃类 抗菌消炎 胃肠反应、超敏反应，长期摄 呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥 入引起不可逆性末端神经损害， 因等 有致癌、致突变作用
固醇或类固醇类：己烯雌酚、 影响正常生理机能，有一定的 提高生长、发 激素类 孕酮、皋酮、雌二醇 致癌性；导致儿童性早熟、发 育、繁殖速度 多肽或多肽衍生物等 育异常和异性趋向等 抗寄生 虫类 其它 驱虫或杀虫 苯并咪唑（丙硫咪唑、丙氧咪 唑、噻苯咪唑、甲苯咪唑和丁 持久残留于肝内，对动物有致 苯咪唑） 畸性与致突变性 左旋咪唑、克球酚、吡喹酮等
2、有机磷农药
• 早期的高效高毒品种：对硫磷（1605）、甲拌磷（3911）、 内吸磷（1059） • 后期使用得较多的为高效低毒低残留的品种，如：乐果、 敌百虫、杀螟松、倍硫磷 • 毒性极低的马拉硫磷、双硫磷、氯硫磷、锌硫磷、碘硫磷、 地亚农、灭蜈松
有机磷农药危害
• 急性毒性：有机磷农药化学性质不稳定，分解快，在作 物中残留时间短，大多不溶于水、碱性条件下易水解而 失效 。 • 危害：有机磷类农药的中毒特征是抑制血液和组织中胆 碱酯酶的活性，导致神经系统机能失调, 从而使一些受神 经系统支配的脏器, 如心脏、支气管、肠、胃等发生功能 异常。 • 主要表现为植物性食物残留，尤其是含有芳香物质的植 物，如：水果、蔬菜，特别是叶菜类如小白菜、大白菜 、鸡毛菜、甘蓝、芹菜、韭菜、芥菜、花菜、绿花菜、 茼蒿、枸杞菜和黄瓜等
1、有机氯农药
• 品种： DDT、六六六、艾氏剂、狄氏剂等。 • 特点：化学性质稳定，不易分解，易溶于脂 肪中，并在脂肪中蓄积，长期使用会严重的 环境污染。 • 危害：容易积累在人体的脂肪、肝脏、肾脏 等部位，并且不容易排除体外。DDT：当人 体蓄积的浓度20mg/kg时，神经系统放生障 碍，达到500mg/Kg时，可以致死。动物实验 证实有致畸、致癌作用 • 目前许多国家都已禁止使用，我国已于1983 年全部禁止生产和使用。
3、氨基甲酸酯类农药
• 是目前使用量较大的杀虫剂。是农药急性中毒的主要原 因，也是时下蔬菜中农药残留的重点检测品种。 • 品种：西维因、杀灭威、速灭威、叶蝉散等 • 在作物上的残留时间为4d，在动物的肌肉和脂肪中的明 显蓄积时间约为7d • 特点：分解快、残留期短、低毒、高效、选择性强 • 危害：与有机磷农药相同，抑制人体内胆碱酯酶，从而 影响人体内神经冲动的传递。另外，氨基甲酸酯类杀虫 剂进入人体内，在胃中酸性条件下可与食物中的亚硝酸 盐和硝酸盐反应生成亚硝基化合物，具有致癌性。
农药残留是指农药使用后残存于生物体、食品(农副
产品)和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物
和杂质的总称。
空气
动物
植 物 人
农 药
土壤 水体
农药残留几乎无处不在！！
农药的分类和毒性
1.按化学成分可分为有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类、 拟除虫菊酯类及砷、汞、铜、硫磺等制剂。 2.按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调 节剂和粮食熏蒸剂等。 3.农药除了可造成人体的急性中毒外，绝大多数对人体 产生的慢性危害，多是通过污染食品的形式造成。 某些农药对人和动物的遗传和生殖造成影响，产生 畸形和引 起癌症等方面的毒素作用。
大葱农药超标毒死百只羊
农药中毒事件回顾
2015年4月，山东即墨市、胶 州市17位市民食用西瓜后出 现呕吐头晕现象，甚至造成 一名孕妇胎儿不保，引发社 会关注。青岛官方通报，西 瓜来源系海南万宁出产的冰 糖黑美人西瓜，初步判定为 农药残留超标。
青岛市民吃西瓜中毒事件
• 2001年，杭州的空心菜有机磷中毒事件。
酶标板 u型 96孔
3、发光菌检测法
农药与细菌作用后可影响细菌的发光程度，通过细菌 发光情况，可测出农药残留量。 此方法简便但是特异性差。
vibrio harveyi 哈氏弧菌
4、敏感家蝇检测法
敏感家蝇对杀虫剂具有敏感性，记录家蝇存活情况， 根据家蝇的死亡率可知农药残留情况。 该技术方法直接、过程简单、容易掌握，但定性粗糙 ，只对少数农药有效，而且由于其他生物对不同农药的毒 性反应与人畜可能不同，因此影响对农药残留量的判断。 如家蝇对毒性较低的除虫菊酯类敏感，远超过有机磷和氨 基甲酸酯类中毒或高毒的农药。
2、免疫分析技术
• 免疫分析技术是将免疫反应与现代测试手段相结合而建 立的超微量分析技术，是基于抗原抗体特异性结合和反
应为基础的分析方法。
• 目前应用于农残检测的是酶免疫分析(EIA)和放射性免
疫分析(RIA)。其中酶联免疫分析技术应用最为普遍。
（1）酶联免疫技术（ELISA）
目前应用最广泛的免疫分析方法之一， 它将酶标记在抗体或抗原分子上形成酶标抗 体或抗原，酶作用于能呈现出颜色的底物后 ，通过仪器或肉眼进行辨别。 基本原理是预先结合在固相载体上的抗 体或抗原分子与样品中的抗原或抗体分子在 一定条件下进行免疫学反应。 该法因不需昂贵仪器设备，对人体无害 等优点而被广泛采用，具有灵敏、特异、快 速、稳定以及易于自动化操作等特点。 常用的固相载体是96孔聚苯乙烯酶标板 ，常用的酶是辣根过氧化物酶，常用的底物 是邻苯二胺和四甲基联苯胺等。
电导型生物传感器 、光寻址电位型传感器 、 安培型传感器 ，处于研究和应用阶段，并未 广泛推广使用
国内
生物传感器 有机磷、氨基甲 酸酯 国外
四、兽药概述
兽药是用于预防、治疗、诊断动物疾病的药物或者有 目的地调节动物生理机能的物质（含动物保健品和动物 饲 料添加剂）。 兽药的主要用途是防病治病、促进生长、提高生产性 能、改善动物性食品的品质等。
2012年8月7日某媒体报道：记 者将三家国内葡萄酒上市公司 的十款葡萄酒送国家食品质量 监督检验中心检测，均检出多 菌灵或甲霜灵农药残留，而张 裕产品残留值超过另两家。多 菌灵为美国禁用的农药，有导 致肝癌的风险。 张裕A股价直奔跌停，最终大跌 9.83%
张裕红酒农药超标事件
农药中毒事件回顾
2017年8月，山东一个专门养 羊的专业户为了给羊增加营 养，特地从沈阳买进很多的 大葱来喂羊，可是羊吃了这 些大葱之后开始发生抽搐， 经兽医抢救，羊还是大批死 亡。后来找卫生防疫部门进 行检测，在大葱里发现了甲 拌磷、毒死蜱等剧毒农药。
5、化学比色法
目前常用的化学比色法包括各种检测试剂和试纸，两者 都是利用迅速产生明显颜色的化学反应检测待测物质，可通 过与标准比色卡比较进行目视定性或半定量分析。 化学比色分析法与一般的仪器分析方法相比，具有价格 低，操作相对简便，结果显示直观，一次性使用，不需检修 维护，有一定的灵敏度和专一性等优点。随着检测仪器的不
血清制品、疫苗、诊断制品、中药材、生化药品、放射性药品等
以下6种兽药不能长期应用，否则易超过动物食品 的兽药限量： 呋喃唑酮（痢特灵） 磺胺类 喹乙醇 氯霉素 土霉素 硫酸庆大霉素
（2）兽药残留
根据联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）食 品中兽药残留联合立法委员会的定义，兽药残留是指动 物性产品的任何可食部分含有兽药母体化合物或其代谢 物，以及与兽药有关的杂质的残留。 兽药残留形式：原药、药物在体内的代谢产物、兽
• 2003年，南京蔬菜有机磷残留导致中毒的事件。
• 2007年，福建大田发生有机磷污染水源导致中毒事件。 • 2008年1月，日本发生饺子中毒事件，该饺子被化验出含甲 胺磷残留…… • 2008年1月9日，中国决定停止甲胺磷、对硫磷等五种高毒农
药的生产、流通和使用。
• 2011年3月，河南毒韭菜事件—有机磷中毒(超标农药残留 主要是甲拌磷)
• 我国农药在农产品的用量居高不下
不合理使用
• 导致农产品中的农药残留超标 • 食品安全、影响消费者健康、影响农产品的贸易 • 加强农残检测
传统农残分析技术
传统农残分析技术一般过程：
分析步骤 1.采集样品 2.称取样品 3.捣碎样品 4.样品的提取 5.样品的净化 6.样品的浓缩 分析天平 高速组织捣碎机 分离漏斗等 SPE、SPME等 氮吹仪、旋转蒸发仪等 所需设备
（1）兽药的种类
种类 用 途 常 见 品 种 残留危害 青霉素类、氨基糖苷类、大环 抗生素 防治传染性疾 内酯类、四环素类、螺旋霉素、增强细菌耐药性，人体肠道菌 类 病、抗菌消炎 链霉素、土霉素、金霉素等 群失调、超敏反应、损害听力 磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺 及肾脏 磺胺类 抗菌消炎 胺眯、菌得清、新诺明等