现代生物学技术在农兽药残留检测中的应用研究

畜牧业环境 2020.03

现代生物学技术在农兽药残留检测中的应用研究

王 涛，王昌伟

（临朐县检验检测中心，山东潍坊 262600）

摘　要：农兽药残留一直是威胁食品安全的问题，因此需要采用科学技术加强残留物检测。而现代生物学技术日渐发展成熟，在食品安全检测领域得到了应用，能够为农兽药残留检测提供新的方法。基于此，本文对农兽药残留的生物芯片检测、酶检测、适配体检测等新型检测技术展开了分析，为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：现代生物学技术；农兽药残留；食品安全检测

1　现代生物学技术概述

现代生物学技术是将生物科学与工程技术结合在一起的实用技术，能够在分子生物学基础上完成新的生物类型或机能创建，属于复杂的技术群，包含酶活性抑制、免疫技术、生物反应器等多种技术。其中，免疫技术就是利用抗体能够与对应抗原实现特异性结合的原理，将抗体或抗原当成是选择性试剂完成待测物测定。酶活性抑制技术就是利用酶活性将受特定物质抑制的原理进行物质分析检测。生物反应器是可以实现生物分子快速处理和分析的器件，将大量生物大分子排列组织，通过与待检测物的物质分子反应完成信号采集，用于完成物质检测分析。相较于传统检测技术，采用现代生物学技术能够快速开展检测工作，因此在食品安全检测方面得到了应用。

2　现代生物学技术在农兽药残留检测中的应用

2.1　农兽药残留的生物芯片检测

在农兽药残留检测方面，采用生物芯片可以完成生物分子快速并行处理和分析。作为薄型固体器件，生物芯片能够将大量生物大分子有序固化于硅片等支持物表面，构成密集二维分子排列，与待测物质分子反应后，则能借助激光共焦扫描仪等设备进行检测分析。在兽药残留检测方面，国家工程研究中心成功研制了“兽药残留蛋白质免疫芯片检测系统”，能够实现样品快速提取，与抗体混合放在芯片上发生免疫反应，然后利用扫描仪测定残留量。食品中残留的农兽药多为复杂小分子物质，是具有反应原性的半抗原，无免疫原性。在偶联蛋白质等大分子载体的情况下，可以获得免疫原性，促使机体产生特异性抗体。凭借抗原抗体的特异性免疫识别作用，在乳制品中的磺胺二甲基嘧啶检测方面，可以采用该方法实现微量和超微量物质分析，检测时间不超过15min，检测限量能够达到0.06µg/l[1]。采用该技术，可以实现牛奶中青霉素检测，并对氧氟沙星、百草枯、链霉素等农兽药残留物进行测定，在检测果汁中亚胺硫磷残留方面同样可以取得较好效果。但生物芯片在农兽药残留检测方面的研究仍然处于发展阶段，可以检测的药物种类较少，较难实现多残留检测。

2.2　农兽药残留的酶活性检测

酶活性抑制技术已经进入开发速测和应用阶段，在水果、蔬菜等食品的氨基甲酸酯、有机磷等农药检测上，可以

达到0.5～10mg/kg检出限，采用的农药速测仪具有体积小、重现性好、成本低、自动化程度高和检测灵敏度高等优势。在农兽药残留检测方面，多采用乙酰胆碱酶类传感器，可以将神经递质催化水解成胆碱和乙酸。而氨基甲酸酯类农药和有机磷能够与酶发生键合反应，代替乙酰胆碱对酶活性进行抑制，因此能够完成残留物的定量检测。在牛奶中氨苄青霉素检测方面，可以采用β-内酰胺酶，通过偶联碳纳米电极、苏木精等物质，可以构成高敏酶检测器件，利用酶对青霉素进行催化水解，通过检测溶液电流变化完成兽药残留量检测，可以对0.079µmol/l氨苄青霉素进行检测。联合采用免疫技术研制出的农药酶免疫检测试剂盒类型多样，能够用于有机氯类、有机磷、酰胺类、硫代氨基甲酸脂类等数十种农药残留物检测。将抗原或抗体与特定酶连接成酶标物，在保留免疫活性的同时，使酶活性得到维持，与受检标本发生反应，最终根据底物颜色深浅完成农兽药残留物的定性或定量分析。2.3　农兽药残留的适配体检测

近年来，农兽药残留的适配体检测逐步发展成为研究热点。利用进化技术对指数富集配体系统进行筛选分析，能够得到简单的单链RNA或DNA片段，与不同分子发生特异性结合。而这些片段能够在体外实现批量合成，纯度较高，特异性较好，并且消耗分子量小，可以保持稳定性，因此可以用于物质检测。将适配体当成是识别元件，完成生物传感器的构建，能够用于农兽药残留检测。在食品中四环素检测方面，可以采用荧光能量共振体系的适配体，在0.5-100ng/ml范围内，检测得到的四环素与荧光强度线性关系良好，检测限能够达到0.25ng/ml。在蜂蜜中氯霉素残留检测中，可以采用电化学适配体，采用纳米粒子等作为功能性标记物，实现电量检测。将碱性磷酸酶当成是标记物，可以利用核酸适配体进行检测，检测下限能够达到0.29nmol/l。在乳制品中氯霉素残留检测上，可以采用ABEI标记物，检测灵敏度能够达到0.01ng/ml。对目标物和适配体反应引发的电化学信号变化进行检测，如采用利用氨基修饰的四环素适配体，可以在结合电极表面采用铁氰化钾进行指示，得到无标记的适配体传感器，在15min内完成1mg/ml兽药残留物检测，因此能够在现场食品安全检测中应用。

3　结论

综上所述，在农兽药残留检测中可以采用的现代生物学技术有较多，总体来看具有较高灵敏度和可靠性，但是仍然需要根据待检测物种类进行特定免疫抗体、酶和适配体的选用，以便使检测效果得到保证。相信伴随着科学技术的发展，用于多种农兽药残留物检测的生物器件能够得到开发，继而使食品安全检测需求得到满足。

参考文献

[1]李金娟.应用现代分子生物学技术检测农产品质量安全的现状与发展趋势[J].江西农业，2018（14）：127-129.