1、1农产品检测技术的探讨摘要:伴随着我国社会经济与现代科技的快速发展,在越来越多的农作物中使用了化学农药,导致了农产品污染严重。本文就是针对抗体技术在农产品农药中的检测的应用。 关键词:现状 抗体技术 检测 引言 现如今,大量的新闻信息报道急性中毒事件多数是食用了受到农药严重污染的蔬菜水果等农产品,随之农产品安全问题越来越引起世界各国的共同关注和重视,因为这与人们的健康息息相关。为保障健康,当前及今后必须加强农产品农药残留的检测。农药残留是指由于农药的应用而残存于生物体、农产品和环境中的农药亲体及其具有毒理学意义的杂质、代谢转化物和反应物等所有衍生物的总称。目前,为加强农药残留的检测,仪器分析和
2、快速检测研究均得到迅速的发展,而免疫学方法已成为重要的农药残留快速筛选技术,通过对上市的蔬菜进行粗筛,将一部分农药残留含量比较大的蔬菜控制在交易市场之外,尽量减少农药残留对人们健康的危害,避免中毒事件的发生。 1、农药残留检测技术分析现状 1.1 仪器分析 仪器分析是我国农药残留分析的中坚力量。其中仪器分析法是通过气相色谱仪、液相色谱仪等大型仪器进行农药残留检测,是目前国际上2公认的主流检测手段。 气相色谱法(GC)具有高效能、高选择性、高灵敏度、分析速度快和应用范围广等优点。GC 常用于挥发性农药的检测,不宜用于热不稳定化合物的检测。但是气谱检测仪器昂贵、提取纯化费时、操作复杂,还会产生严重
3、的干扰问题。高效液相色谱法(HPLC)具有高压(高压泵) 、高速(流动相流速达 110mL/min) 、高效(柱效能可达每米 5000 塔板以上)和高灵敏度(最小检测量可达 10pg)等特点。HPLC 法常用于半挥发性、非挥发性、极性以及热不稳定的农药残留分析,是农药残留定性、定量分析的有效手段。 超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体为流动相的色谱方法,它适用于非极性或弱极性农药的分析。SFC 可以使用 GC 或 HPLC 的检测器以及与 MS 联用将具有更多的优点。 农药残留的检测手段随着技术的不断提高和社会发展需求发生了很大变化。 1.2 抗体技术 20 世纪 80 年代中期以来,随着分
4、子技术发展迅猛,新科技检测农药残留的免疫分析法日渐成熟,并逐渐由多抗转向单抗,其中酶联免疫吸附测定法(ELISA)表现突出,能很好的检测残留农药物。ELISA 最大优点是所需要仪器设备较过去的仪器检测设备便宜,且在灵敏性、特异性、操作性方面,对比以往的检测有很大提高,尤其在现场筛选和快速检测大量样本中显示出其独特的优势。 农药免疫分析法是一种随着分子生物学的高速发展,利用抗体抗原3相互排斥的反应,结合现代高分子标记的手段而形成的一种超微量分析法。这种技术利用抗原抗体反应强,容易观察的特性,在生活中的一些检测领域起着很重要的作用。免疫分析法因为易操作,成本低,检测快速方便、结果精确等优点,是分析
5、农药残留物的好方法。免疫分析法可分为荧光免疫测定法、酶免疫测定法、放射免疫测定法和流动注射免疫测定法,其中能较先进分析农药残留物是流动注射免疫分析技术。但流动注射免疫分析的缺点是变异系数太大,操作起来效率低,需要一次性装膜的柱,而且抗体和酶标的半抗原使用量大,一次还只能检测一个样品。 2、抗体技术的发展 农药大多属于小分子物质,是一种半抗原,无免疫性的有机化合物。而农药的抗体是由小分子农药与大分子载体偶联后形成的复合物。农药抗体的产生一般可采用两种途径。 2.1 多克隆抗体技术 多克隆抗体是由许多 B 淋巴细胞产生的混合抗体。一般选用半年以上的白兔作为免疫动物,这些被选的白兔经过 2 到 3
6、个月的免疫剂量进行免疫。首次免疫时,需要加入能提高抗原免疫性的物质弗式完全佐剂。并在不同的间隔时期,对动物进行背部内注射,当完成最后一次免疫采血后,使用 ELISA 法测试效果。多克隆体尽管具有生产成本低、方法简便等优点,但它的抗体特异性不够强,生产数量有限,不适用于批量生产。 2.2 单克隆抗体技术 4单克隆抗体是由 B 细胞与瘤细胞杂交产生的,是一种只针对一种抗原决定簇而产生的单一抗体。正是由于每一个被免疫的细胞,只能对某一种特定的抗原决定簇产生特异性的抗体。这些被克隆化后产生的单克隆细胞系,能产生大量、单一、高纯度的抗体,即“单克隆抗体” 。由于单克隆抗体特异性强,交叉反应少,适合大规模
7、批量生产,为农药的检测提供了极为有利的条件。因此,不少学者开始进行农药单克隆抗体的ELISA 检测技术的研究。经 ELISA 证实单抗仅与免疫抗原发生特异性反应,可批量生产单克隆抗体如图 1 所示。 图 1 单抗技术流程图 3、抗体技术在检测农药残留中的应用 3.1 直接竞争法 (1)抗体包被直接竞争法。先将无杂质的抗体两份放到到酶标板上,一组加入经过酶标记的农药,另一组加入待测农药样品,将两组农药与抗体进行直接的竞争性结合。然后分别洗涤两组农药,会发现经过酶标农药的那一组上结合的抗体量与另一组待测农药的那一组的量成反比。然后将酶底物分别加入两组,进行颜色比较,可对待测农药进行定量的测定分析。
8、 (2)抗原包被直接竞争法。同抗体包被直接竞争法的方法一样,只是被被作用的载体不同,抗体包被直接竞争法作用的载体是抗体,而抗原包被直接竞争法被作用的载体是抗原。 3.2 间接竞争法 首先将人工抗原放到酶标板后,先加入抗血清(第一抗体) ,然后加5入待检测的农药,经过一段时间洗涤后,再加入经过酶标的第二抗体。值得注意的是这次是两抗体的选择结合,最后加入酶底物。会发现经过酶催化反应的产物量,与经过处理的两组抗体的量成正比,但与待测样品中的农药量成反比。 3.3 双抗夹心法 先将抗体包加到酶标板后,在加入待测的抗原(待测的农药) ,然后加入过量的固相抗体。一段时间洗涤后,再加入过量的酶标记抗体,分离固相化合物和游离相化合物。最后加入酶底物比色,定量测量出样品中抗原的含量。 4、农药物残留抗体检测技术的问题和展望 抗体检测技术在农药残留物的检测中表现出灵敏、快速、特异性强的优点,但还存在一些问题有待改进。一是,多克隆抗体因成分复杂导致灵敏度不高,以及不适用批量生产,应加以改进。二是,农药免疫分析时的混配使用及 McAb 的制备周期长,不利于抗体检测技术的推广。 参考文献: 1樊德方.农药残留量分析与检测M.上海:上海科技出版社,1986:2-10. 2仲维科,郝戬,樊耀波,王敏健.食品农药残留分析进展J.分析化学,2000,28(7):904-910.