酶抑制法检测含硫蔬菜中农残假阳性消除

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0097

摘要/Abstract

摘要：

以大蒜为研究对象，建立了一种应用酶抑制法检测含硫蔬菜中农药残留假阳性消除的技术。结合大蒜素的产生原理及对酶抑制反应的影响机理，对比了微波处理法、水浴处理法、磷酸处理法、半胱氨酸处理法4种前处理方法的处理效果及对农药回收率的影响。结果表明，大蒜样品用15%的磷酸处理5 min，蒜氨酸酶灭活效果最佳，可有效消除大蒜素抑制酶活性导致的假阳性结果，农药平均回收率可达到81.75%，其余3种方法均存在回收率低或者无法普遍适用等问题。采用优化后的磷酸处理法对6种代表性含硫蔬菜进行测定，均可达到预期效果，且不影响后续的酶抑制反应，该方法可在酶抑制法快速检测含硫蔬菜农药残留中推广应用。

关键词: 大蒜, 含硫蔬菜, 酶抑制法, 消除, 假阳性

Abstract:

Taking garlic as the research object, this paper established a false positive elimination technique for detecting pesticide residues in sulfur-containing vegetables by enzyme inhibition method. Combing the production principle of allicin and its effect on enzyme inhibition reaction, the pretreatment effects of microwave treatment, water bath treatment, phosphoric acid treatment and cysteine treatment and their effects on the recovery rate of pesticide were compared. The results showed that garlic samples treated with 15% phosphoric acid for 5 min had the best alliinase inactivation effect, which could effectively eliminate the false positive results caused by allicin inhibitory enzyme activity, and the average recovery rate of pesticide could reach 81.75%. Other three treatments had the problems of low recovery rate or could not be widely applied. The optimized phosphoric acid treatment was used for the determination of six representative sulfur-containing vegetables, which could achieve the desired effect and had no effect on the subsequent enzyme inhibition reaction. This method can be applied in the rapid detection of pesticide residues in sulfur-containing vegetables by enzyme inhibition method.

Key words: garlic, sulfur-containing vegetables, enzyme inhibition method, eliminate, false positive

王雯, 王丽芳, 张瑜, 曹丽芬, 郭柏坤, 王斌. 酶抑制法检测含硫蔬菜中农残假阳性消除[J]. 中国农学通报, 2023, 39(17): 106-112.

WANG Wen, WANG Lifang, ZHANG Yu, CAO Lifen, GUO Baikun, WANG Bin. Elimination of False Positive of Agricultural Residues in Sulfur-Containing Vegetables by Enzyme Inhibition Method[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(17): 106-112.

图/表 7

参考文献 33

[1]	丁浩东, 万红友, 秦攀, 等. 环境中有机磷农药污染状况、来源及风险评价[J]. 环境化学, 2019, 38(3):463-479.
[2]	杨媚. 农药残留对人体的危害及检测方法分析比较[J]. 甘肃农业, 2019(1):114-118.
[3]	WANG X, MU Z D, SHANGGUAN F Q, et al. Rapid and sensitive suspension array for multiplex detection of organ phosphorus pesticides and carbamate pesticides based on silica-hydrogel hybrid microbeads[J]. Journal of hazardous materials, 2014(273):287-292.
[4]	易幸. 农药残留快速检测酶抑制法局限性探讨[J]. 中国蔬菜, 2021(2):10-12.
[5]	余朝旭, 黄玉, 陈月丹, 等. 基层蔬菜农残速测体系建设现状和发展建议-以浙江省象山县为例[J]. 安徽农学通报, 2018, 24(7):123-124.
[6]	罕丽华, 俸丽, 李海英, 等. 新鲜果蔬农残快速检测中常见问题及处理——以CL-BⅢ型八通道速测仪为例[J]. 云南农业科技, 2020, 313(3):43-44.
[7]	中华人民共和国卫生部, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 5009.199—2003,蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003:574.
[8]	盛晓婧, 庞旭, 张继光, 等. 大蒜中有机硫化物萃取技术研究进展[J]. 农产品质量与安全, 2019(1):49-54.
[9]	洪萍, 应杏秋. 含硫蔬菜农药残留检测方法研究进展[J]. 中国卫生检验杂志, 2011, 21(9):2355-2357.
[10]	胡静荣, 史彩华, 李传仁, 等. 大蒜根蛆综合防治技术与应用[J]. 中国蔬菜, 2020(1):93-96.
[11]	高帆, 杜静静. 韭菜病虫害防治技术要点[J]. 农业知识, 2020(5):26-27.
[12]	郭永泽, 张玉婷, 刘磊, 等. 大蒜中多种农药残留测定的气相色谱-质谱联用技术研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(8):3870-3873.
[13]	方海仙, 耿慧春, 普娅丽, 等. 微波处理-气相色谱法测定洋葱中5种氯代酰胺类除草剂残留[J]. 山西农业科学, 2022, 50(1):54-60.
[14]	巫立健. 微波辅助净化-气相色谱法测定含硫蔬菜中有机磷农药残留[J]. 食品安全质量检测报, 2020, 11(2):607-613.
[15]	于猛, 王敬, 段文仲, 等. GC-NCI/MS法测定含硫蔬菜中86种农药残留[J]. 食品工业, 2016, 37(9):246-252.
[16]	雷云, 吴珊月, 刘文菁, 等. SPME-GC-ECD法测定含硫蔬菜中的有机氯农药[J]. 化学研究与应用, 2018, 30(9):1560-1565.
[17]	王文, 刘瑾, 盛伟楠, 等. 采用酶抑制法检测大蒜中农药残留的改进方法[J]. 食品科学, 2013, 34(12):135-139. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201312028
[18]	姜露, 叶麟, 侯晓艳, 等. 麦麸酯酶抑制法检测辛辣蔬菜假阳性消除的研究[J]. 食品与发酵工业, 2021, 47(4):247-252.
[19]	蓝小飞, 谢琳. 酶速测法检测茭白中农药残留的假阳性消除方法[J]. 食品安全质量检测学报, 2019, 10(10):3138-3144.
[20]	桑园园, 柴丽娜, 魏朝俊, 等. 酶抑制法检测4种辛辣蔬菜农药残留假阳性消除的研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(11):60-64.
[21]	刘媛. 典型有机磷农药的水解行为研究[D]. 武汉: 中国地质大学, 2016:37-39,68-70.
[22]	张晓明, 徐彦军, 毛朝妹, 等. 不同pH条件对甲萘威的水解及其动力学的影响[C]. 北京: 农药与环境安全, 2005:131-132.
[23]	中华人民共和国卫生健康委员会, 中华人民共和国农业农村部, 国家市场监督管理总局. GB 23200.121—2021,食品安全国家标准植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定.液相色谱-质谱联用法[S]. 北京: 中国农业出版社, 2021:1-5.
[24]	中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB 24849—2017.家用和类似用途微波炉能效限定值及能效等级[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017:1-9.
[25]	陈子雷. 含硫化合物类蔬菜中农药多残留快速分析方法的研究[D]. 济南: 山东大学, 2008:17-21.
[26]	张民, 董家美, 宋秀欢, 等. 大蒜植株中蒜氨酸酶的提取及酶学特性研究[J]. 现代食品科技, 2012, 28(12):1693-1695,1663.
[27]	刘莹. 大蒜素测定方法研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2011:2-3
[28]	赵立. 大蒜活性物质对高脂小鼠血脂代谢的影响[D]. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2010:3-4.
[29]	HAN J, LAWSON L, HAN G, et al. A Spectrophotometric method for quantitative determination of allicin and total garlic thiosulfinates[J]. Analytical biochemistry, 1995, 225(1):157-160. doi: 10.1006/abio.1995.1124 pmid: 7778769
[30]	关明, 陈利新, 佟小强, 等. 不同地理居群大蒜中潜在大蒜辣素的含量测定及聚类分析[J]. 食品科学, 2011, 32(8):186-189. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201108042
[31]	杨凤娟, 刘世琦. 大蒜素研究进展[J]. 安徽农业科学, 2003(6):1034-1051.
[32]	刘兵, 常远, 王瑞芳, 等. 葱属植物中挥发性风味物质研究进展[J]. 食品科学, 2022, 43(3):249-257.
[33]	纪淑娟, 刘长江, 佐藤元昭, 等. 用气-质联用技术检测葱、蒜、韭菜中多种农药残留量时试样预处理方法[J]. 理化检验(化学分册), 2006(11):914-917.

农药名称	加标浓度/(mg/L)	微波处理法		磷酸处理法		水浴处理法		半胱氨酸处理法
农药名称	加标浓度/(mg/L)	回收率%	RSD	回收率%	RSD	回收率%	RSD	回收率%	RSD
毒死蜱	0.5	51.5	7.6	90.3	3.1	81.9	3.2	98.7	2.3
甲胺磷	0.5	44.3	4.1	83.0	2.7	73.3	2.3	92.1	1.5
丙溴磷	0.5	32.7	5.0	70.4	1.6	59.7	4.1	87.9	1.3
涕灭威	0.5	42.4	11.1	79.6	1.4	63.7	4.7	94.6	0.9
克百威	0.5	51.6	9.3	92.7	1.4	87.6	1.6	91.4	1.2
异丙威	0.5	33.8	7.1	74.5	5.2	67.5	5	81.8	2.1
平均回收率/%	-	42.72		81.75		72.28		91.08

农药名称	加标浓度/(mg/L)	微波处理法		磷酸处理法		水浴处理法		半胱氨酸处理法
农药名称	加标浓度/(mg/L)	回收率%	RSD	回收率%	RSD	回收率%	RSD	回收率%	RSD
毒死蜱	0.5	51.5	7.6	90.3	3.1	81.9	3.2	98.7	2.3
甲胺磷	0.5	44.3	4.1	83.0	2.7	73.3	2.3	92.1	1.5
丙溴磷	0.5	32.7	5.0	70.4	1.6	59.7	4.1	87.9	1.3
涕灭威	0.5	42.4	11.1	79.6	1.4	63.7	4.7	94.6	0.9
克百威	0.5	51.6	9.3	92.7	1.4	87.6	1.6	91.4	1.2
异丙威	0.5	33.8	7.1	74.5	5.2	67.5	5	81.8	2.1
平均回收率/%	-	42.72		81.75		72.28		91.08

样品名称	未作前处理时酶抑制率	磷酸处理法酶抑制率		半胱氨酸处理法酶抑制率
样品名称	未作前处理时酶抑制率	不加标	加标	不加标	加标
大蒜	100.00±0.0	35.16±1.3	99.16±1.9	16.34±1.2	92.45±0.7
洋葱	52.31±1.6	12.54±0.7	89.32±2.3	100±0.0	100±0.0
韭黄	91.92±2.3	15.23±1.2	91.02±0.4	100±0.0	100±0.0
小葱	68.45±0.9	12.14±2.1	86.02±2.8	100±0.0	100±0.0
青蒜	61.05±2.7	16.84±0.9	92.14±1.8	100±0.0	100±0.0
大葱	51.82±1.2	8.12±1.8	83.81±0.9	100±0.0	100±0.0

样品名称	未作前处理时酶抑制率	磷酸处理法酶抑制率		半胱氨酸处理法酶抑制率
样品名称	未作前处理时酶抑制率	不加标	加标	不加标	加标
大蒜	100.00±0.0	35.16±1.3	99.16±1.9	16.34±1.2	92.45±0.7
洋葱	52.31±1.6	12.54±0.7	89.32±2.3	100±0.0	100±0.0
韭黄	91.92±2.3	15.23±1.2	91.02±0.4	100±0.0	100±0.0
小葱	68.45±0.9	12.14±2.1	86.02±2.8	100±0.0	100±0.0
青蒜	61.05±2.7	16.84±0.9	92.14±1.8	100±0.0	100±0.0
大葱	51.82±1.2	8.12±1.8	83.81±0.9	100±0.0	100±0.0