蒋士强：适合国情的食品快速筛查技术进展

　　原文标题：蒋士强：适合当前国情的三种快速筛查和速测技术进展

　　蒋士强 (中国农业科学院/中国仪器仪表学会)撰写 李晨(仪器信息网)整理

　　就我国当前国情，当前食品农产品快速筛查的主要项目是农药残留、兽药残留、重金属检测、微生物以及生物毒素等。

　　由于发达国家生产企业规模大，资金实力和自律意识强，执法力度大，所以对适用于现场快速筛查和速测的技术、仪器设备关注程度低，大型仪器设备生产企业大多不生产此类仪器。虽然各个仪器公司不断地开发出新技术和仪器，如：生物传感器、生物芯片、SPR、小型化飞行时间质谱、离子迁移谱仪、微流控仪等，但成熟的、特别适用于我国国情的现场快速筛查、便携、价廉的仪器不多。

　　为应对急需,当今快速筛查仪器与技术有以下三大类，且已有较稳定和成熟产品和生产厂家。

　　基于经典的分子光谱法的速测仪器

　　分子光谱法是最经典的分析化学技术，几乎可用于所有的有机和无机物的分析，虽难以承担痕量的检测分析任务，但基于经典的分析化学的基理，可开发出各种目标的化学分析方法。近几年吉大小天鹅和华厦科创以及总后研究所等，开发出以分析化学为基础，有针对性地整合和优化不同检测目标的多种试剂盒，并采用集束式冷光源/单色器等新技术，推出了高精度、高稳定性、模块化的便携式仪器和与其配套的样品快速提取和富集技术，构成可以快速筛查与食品安全密切相关的40多种参数(如硝酸盐、亚硝酸盐、甲醛、吊白块、味素、人造色素、无机砷、金属铅、及二大类农药残留及部份兽药残留等)的多参数食品安全速测仪。这些产品的特点非常符合我国国情，在食品安全快速筛检中已占据一席之地。

　　免疫分析方法(ELISA)与仪器

　　免疫分析方法包括放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫和胶体金标免疫等。其中酶联免疫检测技术，曾被AOAC(美国官方分析化学师协会)列为残留检测三大支柱技术之一，具有高特异性、准确性、简便、快速等特点，可以检测兽药残留、致病菌、病毒、毒素以及转基因产品。美国EPA(美国环保局)颁布了12项筛查与农业环保相关的土壤和水中的氯丹、五氯酚、多环芳烃、聚氯双酚、汞、阿特拉津、毒杀芬等方法，均使用ELISA。我国已有多家酶联免疫仪生产厂家，该方法的关键试剂盒和纳米修饰的髙灵敏度胶体金试纸条近年来得到飞速发展，如北京勤邦(原望尔)的产品，性能与进口试剂盒非常接近，而价格仅为进口试剂盒的2/3-1/2，已得到食品企业，特别是出口食品企业欢迎，如在 “瘦肉精”全面检验中发挥了巨大作用。最近又推出全自动化学发光免疫分析仪和配套的試剂盒，灵敏度比传统的酶联免疫技术提高1-2个级次。

　　生物污染速检技术与仪器

　　据世卫组织(WH0)报告，全球食品安全事件有60%以上是因致病菌等生物性污染造成的。传统的微生物检测方法很复杂，费工时，而现代微生物自动鉴定系统又非常昂贵，当今快速、简便检测生物污染仪器是ATP荧光仪，即利用三磷酸腺苷与荧光素酶的发光反应，检测微生物和有机物污染程度。也有利用费希尔弧发光菌检测杀虫剂、除草剂、灭菌剂、黄曲霉、重金属、氰化物、毒素、硝基化合物和溴代合物等，以及利用铁氧化菌的活力与污染的灵敏关系，检测有害物质。其中后二者尚处进一步开发阶段。目前快速筛查食品生产环境洁净度、食品和原料中的微生物多用ATP仪，已应用于乳制品、糖饮料、肉类食品等行业中快速筛查微生物、霉菌、细菌等污染。

　　以上三类现场快速筛查检测技术和仪器的功能已基本上涵盖了确保食品安全需要检测的四大类污染物，而且具有较强的互补性，例如经典的可见光谱法适用于检测小分子化合物残留，难以胜任检测兽药残等大分子化合物残留和生物污染，而免疫学分析法，虽对小分子化合物污染灵敏度不足，但对大分子化合物残留和病毒等生物性污染有很好的特异性和灵敏度，以ATP为代表的技术则是对细菌等生物性污染和卫生清洁度很灵敏，所以快速筛查车起码要包涵上述三类技术与仪器，而这三类仪器对样品前处理都很简单，有的仪器本身就配有相应的简便的前处理设备。

　　对酶的抑制法与仪器的认识

　　国内曾把酶抑制法和仪器首推为速测技术。其实它早在1951年已由美国提出，1968年加拿大作了改进，我国上世纪80年代浙大等单位也着手研发过，发现有诸多不足，故未推广。但前些年，借某专业检测机构的名声，有众多企业推出十几种商品化仪器，并得到推广，事后众多应用者和专家都发现，鉴于该方法只能检测有机磷和氨基甲酸酯二类农药，且对同类而不同种农药的抑制率差别很大，所以用统一的抑制率确定农药残留是否超标，必然会产生假阳性或假阴性的漏检，所以我认为酶的抑制法可说是当前“不得已而采用的速测法”。仅适用于基层初检，起着警示作用，发现超标现象时，必须用标准方法复测、确证，阴性反应，也应按比例抽样，用可靠的实验室标准的仪器分析检测方法复测和确证。对快速筛查方法的应用，在《农产量质量安全法》第36条第二款有明确的界定。

　　综上，食品安全快速筛查、速测技术和仪器是许多成熟的技术、設备和新方法和仪器的整合、衍生和嫁接。还会有新技术待运用，也会有更新的基理、技术、工艺、材料的出现和运用，例如：纳米材料将应用到一系列速测仪的传感器、检测器中，极大地提高灵敏度、稳定性;又如具有高预定性、高识别性、高选择性，高稳定性的以分子印迹聚合物为核心的分子印迹技术，不仅成为很好的分离手段，将它嫁接到其他速测方法和仪器中，还能大大改进现有速测方法和仪器，这方面中国农科院王静研员正在研发之中。再如北京勤邦将高灵敏度的化学发光法与高选择性的免疫分析法结合，已推出应用于食品安全速测的简便、高精度的化学发光免疫分析方法和仪器，这方面清华大学林金明教授也在探索中。总之，食品安全快速筛查和速测仪器将层出不穷!

　　作者简介

　　1. 1977年以来，从事科学仪器与测试技术在农业、生物技术、检验检疫和环境检测中应用研究，近十多年致力于食品和农产品安全保障体系与检测技术研究。

　　2. 曾主持并完成二项部重课题，获部级科技二等奖。

　　3. 主要著作：《仪器与农业》,《机械工程手册》第十卷第七篇副主编、撰写了《农用仪器》。

　　4. 主要论文：“温室中的自动控制技术”、“生物工程中的仪器设备”、“近红外光谱分析仪及其在我国的应用”、“农业测试分析” 、“农业样品分析”、“现代科学仪器与分析科学在农业现代化中的作用与展望”、“食品安全保障体系建设与分析测试技术”、“农产品、食品安全检测方法与仪器”、“我国科学仪器技术差距、产业状况和加速提升产业化水平的建议”、“食品安全保障体系中对科学仪器和测试技术的需求”、“加强食品毒理学研究和风险性評估，建立完善的标准体系和食品安全保障鏈”、“食品安全快速筛检技术”、“食品质量安全保障与检测体系建设”等五十余篇。

　　5. 曾被聘为"农业部世行货款项目”、“发改委吉林世行贷款项目”、“日本无偿援助项目”、“全国无规定动物疫病区建設项目”、“科技部科学仪器研发专项”、“全国农产品质量安全检验检测体系建设”等项目专家顾问组组长或成员，以及若干企业收购事宜的技术顾问。

　　6. 曾担任中国仪器仪表学会常务理事、农业仪器应用技术分会常务副理事长、中国分析测试协会专家、中国仪器仪表学会分析仪器分会顾问。现为农业仪器应用技术分会和检验检疫仪器应用技术分会名誉副理事长、分析仪器分会顾问，“现代科学仪器”副主编，科技部、农业部、发改委、工信部、质检总局咨询专家。享受囯务院颁发的政府特殊津贴。

　　注：本文为蒋士强老师为仪器信息网独家供稿，未经作者本人及仪器信息网许可，严禁转载。