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保障農產品安全:同一產品或需檢測百種化學殘留


原標題:農產品化學污染物檢測:保障舌尖上的安全

對於煮夫、主婦們而言,“農藥殘留”是買菜做飯時最在意的事。實際上,通過近十幾年的發展,我國已經建立了較完善的農產品質量安全保障體系。實行最嚴謹的標準、最嚴格的監管、最嚴厲的處罰、最嚴肅的問責。其中,檢測技術就是保障我們餐桌安全重要的科技支撐。

有這麼一群人,他們默默在背後為我們構建了一道安全的食品防護牆。十幾年來,由中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所研究員王靜帶領的研究團隊,不斷攻克農產品質量安全檢測技術瓶頸,取得一系列重要突破。

項目團隊經過十幾年的系統研究和技術創新,通過研究納米增敏仿生識別技術、信號放大化學發光免疫技術、低碳環保高通量樣品前處理技術等關鍵技術,研發了25種快速檢測方法及產品,創建了20多套覆蓋400多種化學污染物的確證檢測方法,形成了15項國家/行業/團體標準,實現了農產品中系列典型化學污染物的高靈敏、高通量的精準識別與確證檢測,並在全國范圍內進行示範和推廣應用,取得了顯著成效。在2016年北京市科學技術獎評選中,該項目榮獲一等獎。

三唑磷化學發光免疫分析試劑盒。

化學污染物檢測為何這麼難?

食品安全事關國計民生與社會穩定,備受政府和消費者關注。我國每年由食品質量安全事件導致的經濟損失巨大。

“化學污染物仍是影響我國食品質量安全的重要因素。”王靜說,農產品作為食品的源頭,不僅有在農產品生產過程中防蟲治病用藥後形成的農獸藥殘留,在生產環境中被動吸附的多環芳烴等環境污染物,還有生長中與微生物生物體作用而形成的各種代謝衍生物,再加上農產品具有鮮活的特點,完全依賴實驗室大型儀器檢測將嚴重製約農產品質量安全的監管。

“研發適合農產品生產、消費習慣的農產品質量安全檢測技術,才能真正實現產地准出、市場准入,才能給老百姓提供安全食品。”王靜說。

看似簡單的農藥殘留檢測,其實不簡單。王靜告訴記者,不同種類的農產品均有較大差異,“因此即使檢測一種農藥殘留,其方法也未必適用於所有的農產品基質”。

此外,由於農產品種養殖環節複雜,農藥、獸藥等農業投入品的使用以及環境污染等均可能引起化學污染物殘留,因此,農產品安全檢測往往需要在同一個農產品中檢測多達幾十種甚至幾百種的化學污染物殘留。

“由於農產品的價格相對較低,每增加一個檢測環節,就會在一定程度上增加農產品的價格,因此農產品中化學污染物殘留檢測相對於其他產品中的化學污染物殘留檢測除了考慮方法的可靠性外,更要考慮檢測方法的成本,無疑也增加了農產品中的化學污染物殘留檢測難度。”

那麼用一種方法是否可以一勞永逸的解決殘留檢測問題?

“這是非常理想的想法!”王靜說,“不同化學污染物殘留往往需要採用不同的檢測方法,到目前為止,尚不能實現一種方法可以一勞永逸的解決農產品的所有殘留檢測問題。但隨著新材料新技術的研發和應用,便攜、快速、精準的多類污染物同時檢測的方法將會更好地解決農產品的殘留檢測問題。”

快速檢測試劑盒。 快速檢測試劑盒。

構建了20多套化學污染物殘留檢測技術體系

據了解,傳統的檢測方法包括兩個方面,即傳統的前處理方法和傳統的分析方法。王靜表示,傳統的前處理技術包括液液萃取技術、層析淨化技術等等,在復雜體系的化學污染物檢測中仍然發揮著重要的作用,但這些前處理技術步驟相對繁瑣,溶劑消耗量大,污染環境。

“如何提高傳統前處理技術的特異性、操作簡便性,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。

目前,我國在農藥及助劑、獸藥、違禁添加物及環境污染物等典型化學污染物的快速檢測與確證技術方面依然存在著一些難以突破的技術瓶頸,如精準穩定的商品化農藥快速檢測產品的匱乏與獸藥、違禁添加物快速檢測產品種類不足,導致不能實現典型化學污染物的快速高效識別;高選擇性樣品前處理技術的缺失導致複雜基質乾擾嚴重;化學污染物確證技術及其方法和限量標準覆蓋面不全導致難以實現農產品質量安全的全程風險監測。

在研發中,項目團隊遇到的最大技術挑戰是如何提高快速檢測試劑盒、試紙條的穩定性和靈敏度,如抗原抗體反應、標記酶顯色及魯米諾化學發光反應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。

“針對這個問題,我們在篩選抗體過程中,就加入了不同的樣品基質,使得能夠很好抗基質乾擾的細胞株從一開始被篩選出來,這樣製備得到的抗體與化學污染物反應時,就能很好抵抗樣品基質的干擾。”王靜說。

項目組在基質的干擾及影響競爭敏感性的關鍵因子方面開展系統研究,取得了很好的突破,研製了化學發光核心增敏配方,並開發出可以快速檢測農獸藥、違禁添加物的酶聯免疫試劑盒、金標試紙條、化學發光試劑盒。

項目組基於酶抑制原理研發了農藥多殘留速測技術,在核心配方上進行系統優化,構建了能快速篩查有機磷和氨基甲酸酯類農藥的速測技術;研製了系列分子印跡識別材料,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定性,能快速準確識別出農產品中的化學污染物。

此外,在現有實驗室高靈敏檢測技術基礎上,針對農產品中含量低、提取分離難度大的化學污染物,研發了模塊化樣品提取淨化單元,使得不同性質的化學污染物能從復雜果蔬農產品基質中很好的提取出來,構建了20多套農獸藥殘留、違禁添加物、環境污染物的確證檢測技術體系,並將部分技術轉化為國家標准或農業行業標準。

在家也可以檢測農藥殘留

如今,醫學上的一些試劑盒或檢測設備如早早孕試紙條、血糖儀等產品已經可以讓老百姓在家裡就使用和判斷結果。同樣,項目組研製了酶抑制法及其產品,這些產品操作簡單,可用於家庭、農貿市場等現場使用,可判定蔬菜和水果中是否含有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留。

截至目前,團隊研發了多種農獸藥類試劑盒和試紙條,不僅在我國種養殖基地、農貿市場、流通環節、大型超市、企事業單位等多個部門推廣應用,而且也有家庭裝,可以現場實現典型農藥、獸藥、違禁添加物等殘留的快速檢測。

據介紹,本項目研發的系列快速檢測產品與確證檢測方法已在全國31個省市的龍頭企業、質檢風評機構、科研院所及種養殖基地等1000餘家單位推廣應用,在我國農產品產地准出、市場准入、風險排查與管控、快速應急處置等方面發揮了重要作用。大大提高了我國典型化學性污染物檢測技術研究水平,推動了國產快檢產品的市場佔有率大幅提升,打破國外壟斷,降低了成本。

此外,形成的方法標準和限量標準有效彌補了我國農產品質量安全標準體系的不足,加快了我國農產品質量安全標準化建設的步伐,提升了農產品質量安全生產的水平,促進了我國果蔬、肉禽蛋奶等產業的健康發展,為實現從農田到餐桌的農產品質量安全全程控制提供了重要技術支撐。

責任編輯:張玉



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