農(nóng)產(chǎn)品化學(xué)污染物檢測(cè)：保障舌尖上的安全

農(nóng)產(chǎn)品化學(xué)污染物檢測(cè)：保障舌尖上的安全

對(duì)于煮夫、主婦們而言，“農(nóng)藥殘留”是買菜做飯時(shí)最在意的事。實(shí)際上，通過(guò)近十幾年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)建立了較完善的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全保障體系。實(shí)行最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)、最嚴(yán)格的監(jiān)管、最嚴(yán)厲的處罰、最嚴(yán)肅的問(wèn)責(zé)。其中，檢測(cè)技術(shù)就是保障我們餐桌安全重要的科技支撐。

有這么一群人，他們默默在背后為我們構(gòu)建了一道安全的食品防護(hù)墻。十幾年來(lái)，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所研究員王靜帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，不斷攻克農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)瓶頸，取得一系列重要突破。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十幾年的系統(tǒng)研究和技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)研究納米增敏仿生識(shí)別技術(shù)、信號(hào)放大化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)、低碳環(huán)保高通量樣品前處理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了25種快速檢測(cè)方法及產(chǎn)品，創(chuàng)建了20多套覆蓋400多種化學(xué)污染物的確證檢測(cè)方法，形成了15項(xiàng)國(guó)家/行業(yè)/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品中系列典型化學(xué)污染物的高靈敏、高通量的精準(zhǔn)識(shí)別與確證檢測(cè)，并在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行示范和推廣應(yīng)用，取得了顯著成效。在2016年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選中，該項(xiàng)目榮獲一等獎(jiǎng)。

化學(xué)污染物檢測(cè)為何這么難？

食品安全事關(guān)國(guó)計(jì)民生與社會(huì)穩(wěn)定，備受政府和消費(fèi)者關(guān)注。我國(guó)每年由食品質(zhì)量安全事件導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失巨大。

“化學(xué)污染物仍是影響我國(guó)食品質(zhì)量安全的重要因素。”王靜說(shuō)，農(nóng)產(chǎn)品作為食品的源頭，不僅有在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中防蟲(chóng)治病用藥后形成的農(nóng)獸藥殘留，在生產(chǎn)環(huán)境中被動(dòng)吸附的多環(huán)芳烴等環(huán)境污染物，還有生長(zhǎng)中與微生物生物體作用而形成的各種代謝衍生物，再加上農(nóng)產(chǎn)品具有鮮活的特點(diǎn)，完全依賴實(shí)驗(yàn)室大型儀器檢測(cè)將嚴(yán)重制約農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的監(jiān)管。

“研發(fā)適合農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)習(xí)慣的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)，才能真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)地準(zhǔn)出、市場(chǎng)準(zhǔn)入，才能給老百姓提供安全食品。”王靜說(shuō)。

看似簡(jiǎn)單的農(nóng)藥殘留檢測(cè)，其實(shí)不簡(jiǎn)單。王靜告訴記者，不同種類的農(nóng)產(chǎn)品均有較大差異，“因此即使檢測(cè)一種農(nóng)藥殘留，其方法也未必適用于所有的農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)”。

此外，由于農(nóng)產(chǎn)品種養(yǎng)殖環(huán)節(jié)復(fù)雜，農(nóng)藥、獸藥等農(nóng)業(yè)投入品的使用以及環(huán)境污染等均可能引起化學(xué)污染物殘留，因此，農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)往往需要在同一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品中檢測(cè)多達(dá)幾十種甚至幾百種的化學(xué)污染物殘留。

“由于農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格相對(duì)較低，每增加一個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)，就會(huì)在一定程度上增加農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格，因此農(nóng)產(chǎn)品中化學(xué)污染物殘留檢測(cè)相對(duì)于其他產(chǎn)品中的化學(xué)污染物殘留檢測(cè)除了考慮方法的可靠性外，更要考慮檢測(cè)方法的成本，無(wú)疑也增加了農(nóng)產(chǎn)品中的化學(xué)污染物殘留檢測(cè)難度。”

那么用一種方法是否可以一勞永逸的解決殘留檢測(cè)問(wèn)題？

“這是非常理想的想法！”王靜說(shuō)，“不同化學(xué)污染物殘留往往需要采用不同的檢測(cè)方法，到目前為止，尚不能實(shí)現(xiàn)一種方法可以一勞永逸的解決農(nóng)產(chǎn)品的所有殘留檢測(cè)問(wèn)題。但隨著新材料新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，便攜、快速、精準(zhǔn)的多類污染物同時(shí)檢測(cè)的方法將會(huì)更好地解決農(nóng)產(chǎn)品的殘留檢測(cè)問(wèn)題。”

構(gòu)建了20多套化學(xué)污染物殘留檢測(cè)技術(shù)體系

據(jù)了解，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法包括兩個(gè)方面，即傳統(tǒng)的前處理方法和傳統(tǒng)的分析方法。王靜表示，傳統(tǒng)的前處理技術(shù)包括液液萃取技術(shù)、層析凈化技術(shù)等等，在復(fù)雜體系的化學(xué)污染物檢測(cè)中仍然發(fā)揮著重要的作用，但這些前處理技術(shù)步驟相對(duì)繁瑣，溶劑消耗量大，污染環(huán)境。

“如何提高傳統(tǒng)前處理技術(shù)的特異性、操作簡(jiǎn)便性，以及減少溶劑消耗，一直是科研人員致力的研究方向。”王靜說(shuō)。

目前，我國(guó)在農(nóng)藥及助劑、獸藥、違禁添加物及環(huán)境污染物等典型化學(xué)污染物的快速檢測(cè)與確證技術(shù)方面依然存在著一些難以突破的技術(shù)瓶頸，如精準(zhǔn)穩(wěn)定的商品化農(nóng)藥快速檢測(cè)產(chǎn)品的匱乏與獸藥、違禁添加物快速檢測(cè)產(chǎn)品種類不足，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)典型化學(xué)污染物的快速高效識(shí)別；高選擇性樣品前處理技術(shù)的缺失導(dǎo)致復(fù)雜基質(zhì)干擾嚴(yán)重；化學(xué)污染物確證技術(shù)及其方法和限量標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面不全導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的全程風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)。

在研發(fā)中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)遇到的最大技術(shù)挑戰(zhàn)是如何提高快速檢測(cè)試劑盒、試紙條的穩(wěn)定性和靈敏度，如抗原抗體反應(yīng)、標(biāo)記酶顯色及魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)很容易受到果蔬或肉蛋奶樣品中色素、蛋白、脂肪等因素的影響。

“針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)诤Y選抗體過(guò)程中，就加入了不同的樣品基質(zhì)，使得能夠很好抗基質(zhì)干擾的細(xì)胞株從一開(kāi)始被篩選出來(lái)，這樣制備得到的抗體與化學(xué)污染物反應(yīng)時(shí)，就能很好抵抗樣品基質(zhì)的干擾。”王靜說(shuō)。

項(xiàng)目組在基質(zhì)的干擾及影響競(jìng)爭(zhēng)敏感性的關(guān)鍵因子方面開(kāi)展系統(tǒng)研究，取得了很好的突破，研制了化學(xué)發(fā)光核心增敏配方，并開(kāi)發(fā)出可以快速檢測(cè)農(nóng)獸藥、違禁添加物的酶聯(lián)免疫試劑盒、金標(biāo)試紙條、化學(xué)發(fā)光試劑盒。

項(xiàng)目組基于酶抑制原理研發(fā)了農(nóng)藥多殘留速測(cè)技術(shù)，在核心配方上進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，構(gòu)建了能快速篩查有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的速測(cè)技術(shù)；研制了系列分子印跡識(shí)別材料，這些材料有著和抗體類似的功能，可量身定做，有很好的專一性和穩(wěn)定性，能快速準(zhǔn)確識(shí)別出農(nóng)產(chǎn)品中的化學(xué)污染物。

此外，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室高靈敏檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中含量低、提取分離難度大的化學(xué)污染物，研發(fā)了模塊化樣品提取凈化單元，使得不同性質(zhì)的化學(xué)污染物能從復(fù)雜果蔬農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)中很好的提取出來(lái)，構(gòu)建了20多套農(nóng)獸藥殘留、違禁添加物、環(huán)境污染物的確證檢測(cè)技術(shù)體系，并將部分技術(shù)轉(zhuǎn)化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

在家也可以檢測(cè)農(nóng)藥殘留

如今，醫(yī)學(xué)上的一些試劑盒或檢測(cè)設(shè)備如早早孕試紙條、血糖儀等產(chǎn)品已經(jīng)可以讓老百姓在家里就使用和判斷結(jié)果。同樣，項(xiàng)目組研制了酶抑制法及其產(chǎn)品，這些產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單，可用于家庭、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等現(xiàn)場(chǎng)使用，可判定蔬菜和水果中是否含有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留。

截至目前，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了多種農(nóng)獸藥類試劑盒和試紙條，不僅在我國(guó)種養(yǎng)殖基地、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、流通環(huán)節(jié)、大型超市、企事業(yè)單位等多個(gè)部門(mén)推廣應(yīng)用，而且也有家庭裝，可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)典型農(nóng)藥、獸藥、違禁添加物等殘留的快速檢測(cè)。

據(jù)介紹，本項(xiàng)目研發(fā)的系列快速檢測(cè)產(chǎn)品與確證檢測(cè)方法已在全國(guó)31個(gè)省市的龍頭企業(yè)、質(zhì)檢風(fēng)評(píng)機(jī)構(gòu)、科研院所及種養(yǎng)殖基地等1000余家單位推廣應(yīng)用，在我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地準(zhǔn)出、市場(chǎng)準(zhǔn)入、風(fēng)險(xiǎn)排查與管控、快速應(yīng)急處置等方面發(fā)揮了重要作用。大大提高了我國(guó)典型化學(xué)性污染物檢測(cè)技術(shù)研究水平，推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)快檢產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率大幅提升，打破國(guó)外壟斷，降低了成本。

此外，形成的方法標(biāo)準(zhǔn)和限量標(biāo)準(zhǔn)有效彌補(bǔ)了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系的不足，加快了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的步伐，提升了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)的水平，促進(jìn)了我國(guó)果蔬、肉禽蛋奶等產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)從農(nóng)田到餐桌的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全程控制提供了重要技術(shù)支撐。