2　酶抑制法快速檢測技術(shù)

2.1　酶抑制法快速檢測技術(shù)的原理

農(nóng)藥在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和保證人類食物供給方面貢獻(xiàn)巨大，但由于農(nóng)藥的過量使用和濫用，導(dǎo)致農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品中殘留超標(biāo)，不僅嚴(yán)重危害人們的身體健康，同時也影響農(nóng)產(chǎn)品的貿(mào)易，許多國家規(guī)定了食物中各種農(nóng)藥殘留的限定量（MRL），農(nóng)藥殘留分析已成為世界各國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量控制的必要環(huán)節(jié)。氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）和液相色譜-質(zhì)譜法（LC-MS）具有適用范圍廣、分離效能高、靈敏度高、重復(fù)性好、選擇性強(qiáng)、可同時進(jìn)行多殘留分析且定性定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，已成為農(nóng)藥殘留檢測不可或缺的常規(guī)手段；但這些方法存在檢測成本高、檢測時間長、儀器設(shè)備昂貴且需要熟練專業(yè)技術(shù)人員操作等缺點(diǎn)，不能滿足樣品現(xiàn)場快速檢測的要求，因此，農(nóng)藥殘留快速檢測的酶抑制法得到了高度重視和深入研究，并獲得了廣泛的應(yīng)用，取得了較好的檢測效果和可觀的社會效益。

酶抑制法最初用于臨床醫(yī)學(xué)分析，從20世紀(jì)50年代才開始應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測，80年代時得到了快速發(fā)展，是研究最多的一種對部分農(nóng)藥殘留進(jìn)行快速檢測的技術(shù)。酶抑制法成本低，操作簡單，檢測時間短，因此成為了國內(nèi)外快速檢測農(nóng)藥殘留的主流技術(shù)（李曉婷等，2011；王金斌等，2009）。它是采用逆向思維的方式來檢測有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的方法（Xu等，2007）。

乙酰膽堿酯酶（acetylcholinesterase，AChE）是生物神經(jīng)傳導(dǎo)中的一種關(guān)鍵酶，其主要功能是能夠?qū)⑸窠?jīng)系統(tǒng)突觸部位傳導(dǎo)神經(jīng)興奮的化學(xué)物質(zhì)——乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）水解為乙酸和膽堿，以維持神經(jīng)系統(tǒng)的正常生理功能（王霞等，2009）。而有機(jī)磷（OPs）和氨基甲酸酯（CBs）類農(nóng)藥能夠特異性地抑制昆蟲中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中AChE的活性，從而使AChE喪失水解ACh的活力，ACh就會在體內(nèi)大量蓄積產(chǎn)生遲發(fā)性神經(jīng)毒性，使中樞神經(jīng)、交感神經(jīng)、運(yùn)動神經(jīng)和一些腺體首先興奮而活動增強(qiáng)，引起運(yùn)動失調(diào)等，最后轉(zhuǎn)變?yōu)橐种啤⑺ソ摺c瘓甚至中毒死亡。酶抑制法就是根據(jù)這一毒理學(xué)原理，在體外條件下，將AChE與樣品反應(yīng)，根據(jù)AChE活性受到抑制的情況，判斷樣品中是否含有有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥（Campanella等，2005；王潔蓮，2011）。

OPs和CBs類農(nóng)藥是乙酰膽堿酯酶的底物乙酰膽堿的結(jié)構(gòu)類似物，當(dāng)樣品中存在OPs和CBs類農(nóng)藥時，它們就會與乙酰膽堿酯酶催化活性中心的絲氨酸殘基中的羥基發(fā)生磷酰化或氨基甲酰化，使乙酰膽堿酯酶失去水解乙酰膽堿的能力；而當(dāng)樣品中沒有OPs和CBs類農(nóng)藥殘留或殘留量很少，乙酰膽堿酯酶的活性就不被抑制，底物乙酰膽堿可以被水解。利用這一特性，在酶反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中加入底物和顯色劑觀察顏色的變化（王恒亮等，1997；李治祥，1991）或者測定酶與某種特定化合物反應(yīng)的物理化學(xué)信號的變化（蒙綺芳等，1996），可判斷OPs或CBs類農(nóng)藥是否殘留。

目前，依據(jù)酶抑制法原理設(shè)計的農(nóng)藥殘留檢測方法主要有速測卡法（紙片法）、比色法（分光光度法）和膽堿酯酶生物傳感器。

經(jīng)過多年的酶抑制法的研究開發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用，我國先后頒布了2個國家標(biāo)準(zhǔn)和1個農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中《蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測》（GB/T 5009.199—2003）提供速測卡法（紙片法）和比色法（分光光度法）2種快速檢測方法，《蔬菜中有機(jī)磷及氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量的簡易檢驗(yàn)方法　酶抑制法》（GB/T 18630—2002）和《蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥毒快速檢測方法》（NY/T 448—2001）均為比色法。