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农业轻简化实用技术
发布时间:2016-09-30点击:加载中...

一、技术名称:蚕桑农药残留酶法快速检测技术
二、技术概述:
1、技术背景
家蚕对农药十分敏感,在饲养蚕的过程中因食用农药污染的桑叶或者残效期未过的桑叶 而造成家蚕农药中毒的事故时有发生,给养蚕户造成很大的经济损失,近些年在江浙广东等 老蚕区相继发生过比较严重的家蚕中毒事故。为了有效的防止和减少家蚕农药中毒事故的发 生,除了科学合理地使用农药和控制安全的桑叶采摘期外,还应对桑叶进行必要的农残监测, 以便于提早发现桑叶中是否含有较高的农药残留,避免家蚕因食用农残超标的桑叶而引起中 毒。由于我国桑树种植面广、与其他经济作物交互种植,农村开展仪器抽检桑叶残留基本无 法满足蚕农的要求。酶法快速检测方法由于操作方便、准确度及灵敏度较好,非常适合我国 蚕区养蚕生产的特点。为此,广州绿洲生化科技有限公司秉承多年的农残快速检测实践经验, 结合华南农业大学动物科学学院蚕桑系丰富的蚕病防控知识,共同研究开发了一种专用于桑 叶中的农药残留快速检测产品——蚕桑专用农药速测卡。
2、应用价值
该技术产品采用昆虫毒理学的原理,并利用胆碱酯酶抑制法对微量的残留农药进行检 测,检测范围包括目前使用量大、毒性较高的有机磷和氨基甲酸酯两大类农药。产品具有对 农药敏感性高、抗干扰性强、操作简便、不需要配制试剂、不需要专业的技术培训、可以不 需要任何仪器设备单独使用、方便贮存和携带等特点,是现场快速初筛检测的最佳方法。采 用本产品对桑叶农残进行快速检测,检出为阳性(农残标超)的桑叶坚决杜绝采摘喂养蚕, 检出阴性(农残不超标)的桑叶才采摘喂养蚕,可以大大地降低家蚕农药中毒的风险,避免 造成经济损失。
3、与国内外同类技术比较
目前蚕业上还有没有相关应用酶法快速检测农药残留的适用技术。酶法快速检测技术是 目前农产品应用得最为广泛的农药快速检测技术,其关键在于胆碱酯酶的活性及稳定性。目 前大多数报道的酶源主要来自于昆虫、家禽及植物等,从鱼肌肉中提取胆碱酯酶报道较少。 本技术成果胆碱酯酶来自于鱼肌肉,具有活性高及稳定性好的特点,特别是经纯化及冻干后 其质量稳定,保存期 12 个月以上。利用该酶制剂开发的酶法速测管、速测条(卡)及速测 试剂对大多数有机磷农药和氨基甲酸酯农药灵敏度较好(0.05-1.0mg/kg),优于或等同于现 有大多数报道。特别是在产品开发及产品稳定性、实用性方面,本项目成果有明显的优势。 虽然现有关于农药酶法快速检测技术的报道很多,但是可以用于实际检测的产品却寥寥无 几,本项目在酶源、显色剂及缓冲液等关键问题取得了突破,所开发的相关快速检测产品(含 配套仪器)已经在全国厂泛使用,在同类技术及产品中处于领先水平。国外主要利用酶法开 发生物传感器用于快速检测有机磷农药和氨基甲酸酯农药,灵敏度可达μg/kg 水平,但是由 于酶固定化后其活性会下降甚至消失,使用范围不广,国内暂时还无相关产品。
4、创造性及先进性
本成果的创造性和先进性体现在以下几方面:第一,经大量筛选,首次从 F 鱼肌肉中 提取获得胆碱酯酶,经分离纯化后获得高质量的胆碱酯酶制剂,该胆碱酯酶在酶活稳定性、 对农药灵敏度等性能指标方面优于国内外同类产品;第二,基于自制胆碱酯酶制剂开发了灵 敏、快速、实用、低成本的农药酶法速测试纸条(卡)、速测管及速测试剂等系列产品,该 系列产品在准确度及实用性等方面明显优于目前市场同类产品,已在国内市场广泛推广应 用。因此开发推广适用于蚕业上检测桑叶农药残留简易测试卡,在国内外还是空白。
5、技术成果鉴定及获奖情况
(1) 2005 年获广东省科学技术厅鉴定(成果名称:农药残留酶法及免疫法快速检测技 术研究与产品开发)
(2) 2004 年取得“实用新型专利”(证书号:第 612099 号;专利号:ZL03 2 26093 8)
(3) 2010 年获得广东省科学技术一等奖(项目名称:农产品中有机磷农药及克伦特罗等 残留快速检测技术与应用)
(4) 2010 年获得广东省科学技术三等奖(项目名称:农药测试卡的研制与推广应用) 三、增产增效情况:
本成果中的快速检测技术及产品主要针对蚕桑生产中常见农药进行监测,其主要目的是 保障桑叶的安全,从而减少蚕桑生产中家蚕农药中毒所造成的经济损失。产品的产业化及应 用推广将给企业及农户带来一定的经济效益。
1、社会意义。首先,本成果中的快速检测技术及产品可以对桑叶中的农药残留进行监 测,并达到快速筛查的目的,有利于减少因农药残留引起的家蚕农药中毒事件,保障蚕体的 健康和蚕作持续稳定。其次,本成果中大部分检测技术及产品性能指标优于国内外同类产品, 将有利于打破国外发达国家设置的检测技术壁垒,避免因技术壁垒造成的贸易损失。此外, 本成果技术及产品应用推广后将有利于环保。生产试剂盒速测卡等产品基本不产生环境污 染,而产品的推广及使用,扩大了农药残留的检测面,将有利于控制农药的滥用,减少污染, 从而有利于环境保护。由于家蚕农药中毒得到控制,使传统的养蚕业得以健康稳定的发展, 对丝绸出口创汇,增强国力,对优化农村产业结构、培养农村新的经济增长点,提高投入产 出率,对改善人民生活、营造和谐社会氛围都有积极意义。
2、经济效益。本项目产品已经在蔬菜等农产品市场上广泛使用,给企业带来显着的经 济效益。由于本项目产品具有使用方便、成本低、准确度高等特点,可广泛应用于桑园基地、 蚕种场、优质茧生产基地的检测单位、小蚕共育大户等,指导蚕农除了科学合理地使用农药 和控制安全的采摘期外,还对桑叶进行必要的农残监测,以便于提早发现桑叶中是否含有较 高的农药残留,避免家蚕因食用农残超标的桑叶而引起中毒,增大蚕桑生产的经济效益。国 内近几年蚕桑生产的规模与农业产业化、农村工业化同步发展中,桑叶污染事故时有发生, 以及种桑养人的理念逐渐深入,市场对快速检测桑蚕产品农药残留的需求量也相应增加,因 此本产品具有很好的市场前景。此外,随着本项目产品技术的进一步提升,可出口到国外市 场,为我国增加外汇储备,创造经济效益。
四、技术要点:
本成果应用于蚕桑安全领域,主要对桑叶等农产品中的有机磷及氨基甲酸酯等农药的进 行监测,达到快速筛查的目的,以保障产品的安全。其原理叙述如下:
有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制动物体内胆碱酯酶(Cholinesterase,ChE)的活性 在一定条件下,ChE 的活性变化与农药的浓度存在良好的相关性。如果样品提取液中不含农 药残留或残留量很低,酶的活性就不被抑制,底物被水解,水解产物与显色剂发生显色反应; 反之,如果样品提取液中的农药残留量较高时,酶的活性就被抑制,底物不被水解或水解速 度显着降低,当加入显色剂时就不显色或颜色变化很小。因此,农药残留量与显色反应后的 颜色相关,通过测量反应液吸光度的变化,绘制标准曲线就可以检测农产品中有机磷或氨基 甲酸酯类农药的残留情况。
建立基于鱼胆碱酯酶的农药酶法快速检测技术,并开发速测试纸条、速测管及速测试剂。 速测试纸条、卡和速测管检测农药残留一步完成,只需 3-5min,对敌敌畏的检测限可达 0.05mg/kg,对甲胺磷、毒死蜱等有机磷农药和克百戚等氨基甲酸酯类农药的灵敏度达 0.1-1.0mg/kg。速测试剂配合自行研制的“农药残留快速测试仪”可对样品中农药残留量进 行测定,平均 1 min 可检测 6 个样品,该方法快速、准确、简便。经 GC 验证,以上三种速 测产品阳性结果的符合率在 85%以上,高于国家推荐标准,产品的操作方便性同样优于国 家推荐标准(GB/T5009.199 农药速测卡法)。以上产品保质期均在 I2 个月以上。
五、适宜区域:
该蚕桑专用的农药速测卡技术产品,由于具有对农药敏感性高、抗干扰性强、操作简便、 不需要配制试剂、不需要专业的技术培训、可以不需要任何仪器设备单独使用、方便贮存和 携带等特点,是现场快速初筛检测的最佳方法,因此适于全国范围内所有蚕桑生产区域。
六、注意事项:
蚕桑专用农药速测卡使用附加说明:
1、当温度条件低于 37℃,酶反应的速度随之放慢,药片加液后放置反应的时间应相对延 长,延长时间的确定,应以空白对照卡用(体温)手指捏 3 分钟时可以变蓝,即可往下 操作。注意样品放置的时间应与空白对照卡放置的时间一致才有可比性。空白对照卡不 变色的原因:一是药片表面缓冲溶液加的少、预反应后的药片表面不够湿润,二是温度 太低。
2、速测卡对农药非常敏感,测定时如果附近喷洒农药或使用卫生杀虫剂,以及操作者和器 具沾有微量农药,都会造成对照和测定药片不变蓝。
3、红色药片与白色药片叠合反应的时间以 3 分钟为准,3 分钟后蓝色会逐渐加深,24 小 时后颜色会逐渐褪去。
4、本品包装为每盒 100 片。未拆封产品建议在 4~10℃冰箱或冰柜冷藏,保质期 1 年。
5、蚕桑专用农药速测卡在使用前需认真阅读说明书,拆开后室温条件下需 3 天内用完,加 干燥剂保存 7 天。
6、使用本产品检测桑宝农药无法呈现正常的蓝色/浅蓝色/白色,而是显示为红色或浅红 色。结果应结合实际情况加以判断。
七、技术依托单位:
华南农业大学及广州绿洲生化科技有限公司
联系单位:广州华南农业大学动物科学学院蚕桑系
负责人:刘吉平
联系电话:020-85281459
联系人:邹振华
传真:020-85281459
E-mail:liujiping@scau.edu.cn
致谢:项目成果获得“现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-22-ZJ0205)资助”,
Supported by the earmarked fund for China Agriculture Research System (CARS-22-ZJ0205)。

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