乙酰胆碱酯酶生物传感器法测定蔬菜水果中有机磷农药残留

※分析检测食品科学2007, Vol. 28, No. 02

229乙酰胆碱酯酶生物传感器法测定蔬菜水果中

有机磷农药残留

魏福祥，王振川，王金梅

(河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄 050018)

摘要：研究一种快速简便测定蔬菜水果中有机磷农药残留的方法。利用乙酰胆碱酯酶生物传感器技术，以苹果、黄瓜为样品，采用标准加入法进行分析，测定蔬菜水果中有机磷农药残留。实验结果表明，该方法回收率在

96.45%～100.12%，相对标准偏差为2.76%～3.09%，对马拉硫磷和甲基对硫磷的检出限分别为4.80×10－11、2.93×10－10

mol/L。

关键词：乙酰胆碱酯酶；生物传感器；标准加入法；蔬菜水果；有机磷农药残留

Determination of Organophosphorus Pesticide Residues by An Acetylcholinesterase

Biosensor in Vegetables and Fruits

WEI Fu-xiang，WANG Zhen-chuan，WANG Jin-mei

(College of Environmental Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China)

2007, Vol. 28, No. 02食品科学※分析检测

1.2.1胆碱酯酶生物传感器工作原理[4]

以碘化乙酰硫代胆碱作底物，向电解池的两支铂电

极上施加一个恒定的微电流进行电解。乙酰胆碱酯酶催

化底物碘化乙酰硫代胆碱分解生成具有电化学活性的物

质硫醇，记录电解过程中电位E随时间t的变化值，得

一典型的S型曲线。该去极化曲线的斜率dE/dt反映了

水解速率，即酶的催化速率。反应如下：

CH3COS(CH2)2N(CH3)3I + H2O HS(CH2)2N(CH3)3 I + CH3COOH

在一定条件下，酶活性越强，酶促反应越快，去极化曲线的斜率dE/dt越大。加入有机磷农药后，酶活性被抑制，酶促反应进行的不完全，去极化曲线的斜率dE/dt减小。通过比较酶被抑制前后dE/dt的大小，对有机磷农药进行定量测定。

1.2.2实验步骤

1.2.2.1准确称取2.0000g样品(蔬菜或水果)切碎，置于100ml具塞锥形瓶中，加入50ml 0.1mol/L pH7.0的BR 缓冲溶液作提取试剂，剧烈振荡10m in，使蔬菜水果中的有机磷农药残留充分溶入溶液中，倒出提取液，静置3 ～5min，备用。

1.2.2.2标准加入法样品测定取5份等体积5ml的上农药标准浓度(μg/L)

0012.7912.3713.0512.74 c00.2519.2819.6419.7519.56 2c00.5025.8026.1125.9925.97 4c0 1.0036.4836.6637.2336.79 8c0 2.0056.6756.4555.8156.31表1 标准加入法测定苹果样品中马拉硫磷农药残留数据Table 1 Standard additions determination data of malation

pesticide residue in apple

表2 标准加入法测定黄瓜样品中敌敌畏农药残留数据

Table 2 Standard additions determination data of dichlorvos

pesticide residue in cucumber

农药标准浓度(μg/L)

抑制率(%)

123R 009.829.649.759.71 c00.2516.3016.8716.5416.57 2c00.5023.9724.2824.8924.38 4c0 1.0033.0333.6733.9833.56 8c0 2.0060.7860.1159.8660.25 (加入5μg/L的马拉硫磷标准溶液)，以苹果样品为例(样品中含有马拉硫磷农药)，实验数据见表1。以黄瓜样品为例(样品中含有敌敌畏农药)，实验数据见表2。

A C h E

将表1数据以农药浓度和农药平均抑制率作图，得

231

※分析检测食品科学

2007, Vol. 28, No. 02农药的回收率在96.45%～100.12%之间数据见表3。2.4

精密度及检测限

以苹果样品为试材选取3组样品(样品中含有马拉硫磷农药)，每组样品重复测定11次结果见表4。

根据表4数据，得出相对标准偏差RSD 为2.76%～3.09%。通过对3个样品标准偏差的计算，确定方法对马拉硫磷的检出限为4.80×10－11

mol/L 。同样方法确定

对甲基对硫磷的检出限为2.93×10－10mol/L 。

2.5

方法对比

为了验证方法的可靠性，取同一蔬菜水果样品(以苹果样品为例)，用已建立的乙酰胆碱酯酶生物传感器法与国家标准法气相色谱法和分光光度法相比，三者综合特性比较见表5。

作等优点。3

结 论

采用乙酰胆碱酯酶生物传感器法测定蔬菜水果中的有机磷农药残留，引入标准加入法进行分析，该法可作为蔬菜、水果的日常农残监测和质量管理的快速检测手段，是非常经济和有效的，具有广泛的实用性，也可作为质量监督部门监督抽查检测的方法。该法对加强食品安全质量管理，促进无公害食品的发展具有重要的意义。

参考文献：

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魏福祥, 韩菊, 刘庆洲, 等. 乙酰胆碱酯酶活性的计时电位法测定[J].分析测试学报, 2004, 23(2): 9-11.

检测方法设备投资检测时间操作预处理检测结果(μg/L)(n=3)生物传感器法小0.5h 易易 1.411气相色谱法大4h 难难 1.437分光光度法

小

2h

易

难

1.398

表5 方法对比

Table 5 Methods comparison

从表5的比较可以看出，乙酰胆碱酯酶生物传感器法具有简便、快速、设备简单，预处理方便，易操