2　酶抑制法快速檢測技術

2.1　酶抑制法快速檢測技術的原理

農藥在提高農作物產量和保證人類食物供給方面貢獻巨大，但由于農藥的過量使用和濫用，導致農藥在農產品中殘留超標，不僅嚴重危害人們的身體健康，同時也影響農產品的貿易，許多國家規定了食物中各種農藥殘留的限定量（MRL），農藥殘留分析已成為世界各國農產品生產管理和農產品質量控制的必要環節。氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜-質譜法（GC-MS）和液相色譜-質譜法（LC-MS）具有適用范圍廣、分離效能高、靈敏度高、重復性好、選擇性強、可同時進行多殘留分析且定性定量準確等優點，已成為農藥殘留檢測不可或缺的常規手段；但這些方法存在檢測成本高、檢測時間長、儀器設備昂貴且需要熟練專業技術人員操作等缺點，不能滿足樣品現場快速檢測的要求，因此，農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學分析，從20世紀50年代才開始應用于農藥殘留檢測，80年代時得到了快速發展，是研究最多的一種對部分農藥殘留進行快速檢測的技術。酶抑制法成本低，操作簡單，檢測時間短，因此成為了國內外快速檢測農藥殘留的主流技術（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磷和氨基甲酸酯類農藥的方法（Xu等，2007）。

乙酰膽堿酯酶（acetylcholinesterase，AChE）是生物神經傳導中的一種關鍵酶，其主要功能是能夠將神經系統突觸部位傳導神經興奮的化學物質——乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）水解為乙酸和膽堿，以維持神經系統的正常生理功能（王霞等，2009）。而有機磷（OPs）和氨基甲酸酯（CBs）類農藥能夠特異性地抑制昆蟲中樞和周圍神經系統中AChE的活性，從而使AChE喪失水解ACh的活力，ACh就會在體內大量蓄積產生遲發性神經毒性，使中樞神經、交感神經、運動神經和一些腺體首先興奮而活動增強，引起運動失調等，最后轉變為抑制、衰竭、癱瘓甚至中毒死亡。酶抑制法就是根據這一毒理學原理，在體外條件下，將AChE與樣品反應，根據AChE活性受到抑制的情況，判斷樣品中是否含有有機磷和氨基甲酸酯類農藥（Campanella等，2005；王潔蓮，2011）。

OPs和CBs類農藥是乙酰膽堿酯酶的底物乙酰膽堿的結構類似物，當樣品中存在OPs和CBs類農藥時，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；而當樣品中沒有OPs和CBs類農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，在酶反應實驗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的物理化學信號的變化（蒙綺芳等，1996），可判斷OPs或CBs類農藥是否殘留。

目前，依據酶抑制法原理設計的農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。

經過多年的酶抑制法的研究開發和實踐應用，我國先后頒布了2個國家標準和1個農業部行業標準，其中《蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農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，《蔬菜中有機磷及氨基甲酸酯農藥殘留量的簡易檢驗方法　酶抑制法》（GB/T 18630—2002）和《蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農藥毒快速檢測方法》（NY/T 448—2001）均為比色法。