隨著國(guó)外不斷發(fā)布更加嚴(yán)格的農(nóng)藥殘留zui大允許*,以及日本肯定列表制度的出臺(tái),我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品、食品進(jìn)出口貿(mào)易正面臨嚴(yán)重的農(nóng)殘困擾,“茶葉風(fēng)波”、“毒韭菜事件”……有人戲稱為“上帝的懲罰”。因此,歐盟、美國(guó)、日本、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視構(gòu)建食品安全保障體系,健全相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),完善人員、裝備力量,并形成了一套科學(xué)有效的模式。本文對(duì)*的農(nóng)藥殘留管理體系和檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了論述。
一、 農(nóng)藥分類
農(nóng)藥用于防止、破壞、引誘、排拒、控制昆蟲、病菌及有毒的動(dòng)植物,或控制動(dòng)物的外寄生蟲,其種類繁多,迄今為止,在世界各國(guó)注冊(cè)的農(nóng)藥大約1500種,其中常用的就有300多種。根據(jù)用途、來源、化學(xué)結(jié)構(gòu)等不同有多種分類方式,常用的按用途不同可分為4種:(1)殺蟲劑,主要有有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類、殺蠶毒素類等;(2)殺菌劑,主要有有機(jī)汞類、苯并咪唑類、有機(jī)氯類等;(3)除草劑,主要有麥田除草劑、玉米除草劑、豆除草劑、棉田除草劑等;(4)熏蒸劑,主要有磷化氫、溴甲烷、二硫化碳等。
二、 國(guó)外管理情況
農(nóng)產(chǎn)品、食品中農(nóng)藥殘留*和檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)是判定產(chǎn)品是否符合食品安全要求的重要依據(jù)。日益降低的*值既保護(hù)公民健康又是發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)置技術(shù)性貿(mào)易壁壘的重要手段,準(zhǔn)確、可靠的檢驗(yàn)結(jié)果是保證食品安全和貿(mào)易公平交易的科學(xué)依據(jù)。因此各國(guó)紛紛構(gòu)建食品安全保障體系,不斷制訂、修訂食品中農(nóng)藥zui大殘留允許*(MRLs)。截止2005年初,聯(lián)合國(guó)已規(guī)定農(nóng)藥殘留MRLs標(biāo)準(zhǔn)3574項(xiàng),食品法典委員會(huì)(CAC)2572項(xiàng),歐盟2289項(xiàng),美國(guó)8669項(xiàng),日本9052項(xiàng),而我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總共只有484項(xiàng)。
在美國(guó),國(guó)家環(huán)保署(EPA)負(fù)責(zé)制定食品中農(nóng)殘zui大允許標(biāo)準(zhǔn),國(guó)家食品和藥品監(jiān)督管理局(FDA)負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的具體執(zhí)行,并出版了農(nóng)藥殘留分析手冊(cè),F(xiàn)DA采集和分析食品樣品以判斷其農(nóng)藥殘留是否滿足EPA規(guī)定的范圍。美國(guó)農(nóng)業(yè)部為落實(shí)收集食品中農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)規(guī)劃,委托農(nóng)業(yè)市場(chǎng)管理部門(AMS)組建和實(shí)施農(nóng)藥數(shù)據(jù)規(guī)劃(PDP),每年出版調(diào)查結(jié)果。在歐盟,設(shè)置了相應(yīng)的仲裁委員會(huì)、協(xié)會(huì)和專業(yè)委員會(huì),負(fù)責(zé)制訂、修改相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),包括建議性標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),并且在監(jiān)控、檢測(cè)和管理體系方面建立了三級(jí)實(shí)驗(yàn)室(歐盟標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室、*實(shí)驗(yàn)室、州級(jí)實(shí)驗(yàn)室)。歐盟所有成員國(guó)一般都遵循歐盟制定和發(fā)布的*,不過在經(jīng)過驗(yàn)證后,成員國(guó)也可以設(shè)定更低的檢出限,其他成員國(guó)隨后也遵循這一*,歐盟已經(jīng)對(duì)133種農(nóng)藥設(shè)定了17000個(gè)*,對(duì)于某些沒有具體*的農(nóng)藥,各成員國(guó)還可設(shè)定不同的“一律標(biāo)準(zhǔn)”。在日本,國(guó)家農(nóng)林水產(chǎn)省和厚生勞動(dòng)省分別制訂農(nóng)藥的銷售和使用的“農(nóng)藥管理法”和食品中農(nóng)殘的“食品衛(wèi)生法”,對(duì)農(nóng)藥建立登記制度,限制農(nóng)藥的銷售和使用。2003年5月日本就通過了《食品安全基本法》,7月正式成立“食品安全委員會(huì)”,加大對(duì)食品安全的管理力度,日本對(duì)進(jìn)口食品實(shí)行監(jiān)測(cè)檢查制度和強(qiáng)制檢查制度,并由31個(gè)厚生勞動(dòng)省檢疫所實(shí)施。
三、 樣品預(yù)處理技術(shù)
農(nóng)產(chǎn)品和食品樣品組分比較復(fù)雜,農(nóng)藥殘留含量極低,一般在PPm和PPb,而且還存在農(nóng)藥的同系物、異構(gòu)體、降解產(chǎn)物、代謝產(chǎn)物和軛合物影響,要想除去與目標(biāo)物同時(shí)存在的雜質(zhì),減少色譜干擾峰,避免檢測(cè)器和色譜柱污染,樣品預(yù)處理十分重要,大約占工作量的70%左右。上相繼出現(xiàn)了一系列*的標(biāo)準(zhǔn)分析方法,主要有美國(guó)分析化學(xué)協(xié)會(huì)(AOAC)方法;美國(guó)環(huán)保署(EPA)方法;美國(guó)食品和藥品監(jiān)督管理局(FDA)方法;美國(guó)加州食品與農(nóng)業(yè)部分析化學(xué)中(CDFA)方法;食品法典委員會(huì)(CAC)方法;聯(lián)合國(guó)農(nóng)糧組織和世界衛(wèi)生組織(FAOC/WHO)方法;歐盟委員會(huì)方法;加拿大和日本等國(guó)家注冊(cè)和頒布的標(biāo)準(zhǔn)方法。
現(xiàn)在常用的食品中農(nóng)殘預(yù)處理方法有:(1)固相萃取法(SPE),主要通過吸附填料和吸脫液互相作用,實(shí)現(xiàn)組分分離凈化,例如有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥預(yù)處理常用的Florisil柱。(2)固相微萃?。⊿PME),主要通過萃取頭涂液對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行吸附,然后解吸、分析,SPME技術(shù)不需溶劑、集萃取、純化、濃縮一體,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)固、液、氣樣品的分析。(3)凝膠滲透色譜法(GPC),主要利用多孔物質(zhì)、依據(jù)不同組分的分子大小和形狀不同進(jìn)行分離、萃取和凈化。GPC和GC/MS、LC/MS等聯(lián)用實(shí)現(xiàn)快速農(nóng)殘分離分析,尤其是對(duì)高脂含量樣品,更顯現(xiàn)其快速、地凈化優(yōu)勢(shì)。(4)超臨界流體萃?。⊿FE),主要利用超臨界流體中不同組分溶解度不同,且不同壓力狀態(tài)下溶解能力會(huì)發(fā)生變化,改變萃取劑流體壓力,可將組分逐一萃取。SFE具有*的萃取效力和速度,與分析儀器在線聯(lián)機(jī),大大提高靈敏度。(5)基質(zhì)固相分散萃?。∕SPDE),在常規(guī)固相萃取基礎(chǔ)上發(fā)展而來,具有同時(shí)制備、萃取和凈化樣品的優(yōu)點(diǎn),MSPDE將樣品和健合相混合、研磨、裝柱、溶劑淋洗,彌補(bǔ)了SPE在難搗碎和粘稠樣品凈化方面的不足。(6)加速溶劑萃取(ASE),具有溶劑用量少,萃取時(shí)間短,萃取效率高等優(yōu)點(diǎn),EPA3545用ASE技術(shù)萃取樣品,分析氯化除草劑、多環(huán)芳烴等。除此之外,還有微波輔助萃取、膜萃取、攪拌棒吸著萃取等都在農(nóng)藥殘留分析中發(fā)揮著重要作用。
2003年美國(guó)農(nóng)業(yè)部的S. Lehotay等建立了一個(gè)非常重要的檢測(cè)蔬菜、水果中農(nóng)藥多殘留GC/MS分析的快速方法(QuEChERS法),乙腈提取, 硫酸鎂和氯化鈉混合,上清液加入PSA和無(wú)水硫酸鎂凈化分離,zui后加入分析保護(hù)劑進(jìn)行GC/MS分析。QuEChERS法回收率90%左右,檢出限大約1ppb,單個(gè)樣品預(yù)處理大約30min,實(shí)驗(yàn)消耗1美圓左右。
四、 GC/MS確證技術(shù)
當(dāng)今世界農(nóng)殘分析向多殘留、快速分析發(fā)展,要保證高通量的檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性,需要有嚴(yán)格的農(nóng)藥殘留確證技術(shù)。GC/MS是農(nóng)藥殘留分析zui廣泛使用的方法,使用GC/MS進(jìn)行農(nóng)殘分析,為了追求更高靈敏度和準(zhǔn)確度,往往使用選擇離子模式(SIM),依據(jù)保留時(shí)間和特征離子及離子比例關(guān)系對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行確證。在美國(guó),一般要求樣品中目標(biāo)物保留時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)品相比偏差小于0.05分鐘;每個(gè)目標(biāo)物至少有3個(gè)特征離子, 其相對(duì)離子比例與標(biāo)準(zhǔn)品相比值在10%以內(nèi);同時(shí)還要考慮基質(zhì)對(duì)目標(biāo)物帶來的其他影響;實(shí)驗(yàn)回收率一般在70—120%之間。在歐盟,使用SIM模式要求每個(gè)目標(biāo)物至少有2個(gè)大于m/z200或3個(gè)大于m/z100的特征離子;目標(biāo)物特征離子比例與標(biāo)準(zhǔn)品相比處于70—130%即可;日常檢測(cè)回收率控制在60—140%,確證分析則需要在70—110%之間。
五、 快速檢測(cè)技術(shù)
傳統(tǒng)的GC/MS等農(nóng)藥殘留分析技術(shù)檢測(cè)成本高、時(shí)間長(zhǎng),這就給食品安全監(jiān)管部門對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的監(jiān)督工作帶來了許多不便,因此也是大量的快速檢測(cè)技術(shù)孕育而生,常見的有化學(xué)速測(cè)法、免疫分析法、酶抑制法和活體檢測(cè)法等。(1)化學(xué)速測(cè)法,主要根據(jù)氧化還原反應(yīng),水解產(chǎn)物與檢測(cè)液作用變色,用于有機(jī)磷農(nóng)藥的快速檢測(cè),但是靈敏度低,使用局限性,且易受還原性物質(zhì)干擾。(2)免疫分析法,主要有放射免疫分析和酶免疫分析,zui常用的是酶聯(lián)免疫分析(ELISA),基于抗原和抗體的特異性識(shí)別和結(jié)合反應(yīng),對(duì)于小分子量農(nóng)藥需要制備人工抗原,才能進(jìn)行免疫分析。(3)酶抑制法,是研究zui成熟、應(yīng)用zui廣泛的快速農(nóng)殘檢測(cè)技術(shù),主要根據(jù)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥對(duì)乙酰膽堿酶的特異性抑制反應(yīng)。(4)活體檢測(cè)法,主要利用活體生物對(duì)農(nóng)藥殘留的敏感反應(yīng),例如給家蠅喂食樣品,觀察死亡率來判定農(nóng)殘量。該方法操作簡(jiǎn)單,但定性粗糙、準(zhǔn)確度低,對(duì)農(nóng)藥的適用范圍窄。