噴灑農(nóng)藥是應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)病蟲草害等問題的主要方式,也是農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要保障。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)各種問題,不同的問題往往需要不同種類的農(nóng)藥。施藥后,農(nóng)藥會(huì)殘留在農(nóng)產(chǎn)品表面,有的農(nóng)藥短時(shí)間內(nèi)就可以降解為無(wú)害物質(zhì),而有的農(nóng)藥卻會(huì)殘留較長(zhǎng)時(shí)間,如一些有機(jī)氯類農(nóng)藥。如果蔬菜施藥后在安全間隔期內(nèi)就采摘上市,就會(huì)出現(xiàn)農(nóng)藥殘留量超標(biāo)問題,威脅消費(fèi)者的身體健康。
近幾年,消費(fèi)者食品安全意識(shí)逐漸增強(qiáng),農(nóng)藥殘留問題日益凸顯。一方面,農(nóng)藥使用過(guò)量是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直存在問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)2012-2014年農(nóng)藥年均使用量31.1萬(wàn)噸(折百)。2015年實(shí)行《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》后,農(nóng)藥使用量有所下降,但與其他國(guó)家相比依然保持在較高水平。另一方面,消費(fèi)者對(duì)農(nóng)藥殘留的認(rèn)識(shí)有誤區(qū),混淆了農(nóng)藥殘留與農(nóng)殘超標(biāo)的區(qū)別,認(rèn)為只要有農(nóng)藥殘留就會(huì)對(duì)健康造成危害,因此加劇了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的擔(dān)憂。
為了應(yīng)對(duì)農(nóng)藥問題,我國(guó)已經(jīng)實(shí)施了不少卓有成效的措施,包括嚴(yán)厲管控高毒農(nóng)藥、大力發(fā)展安全性較高的生物農(nóng)藥、制修訂農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)藥合理使用標(biāo)準(zhǔn)等等,從源頭上減少農(nóng)藥使用產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)。此外農(nóng)殘檢測(cè)體系也在逐漸完善。農(nóng)藥殘留已經(jīng)成為市場(chǎng)監(jiān)管部門抽檢的重要對(duì)象。
農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)中常用的檢測(cè)方法為氣相色譜+質(zhì)譜聯(lián)用法與液相色譜+質(zhì)譜聯(lián)用法,這兩種方法不僅可以檢測(cè)多種農(nóng)藥,還可以精確定量分析痕量農(nóng)藥成分。然而這兩種檢測(cè)方法對(duì)儀器和操作的要求很高,只適用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。而農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留市場(chǎng)監(jiān)管的基礎(chǔ)是現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。為了滿足基層檢測(cè)機(jī)構(gòu)日常巡查以及節(jié)日期間專項(xiàng)整治的大批量篩查需求,需要速度更快、靈敏度更高以及更適用于大批量樣本的快速檢測(cè)方法。
日前,中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種新型農(nóng)藥多殘留快速檢測(cè)技術(shù),將農(nóng)殘快速檢測(cè)技術(shù)中的免疫層析法與人工智能圖像識(shí)別算法相結(jié)合,可以通過(guò)微信小程序拍照識(shí)別膠體金快速檢測(cè)試紙條的圖像,快速分析種化學(xué)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
免疫層析法是一種廣泛運(yùn)用于抗生素、農(nóng)藥殘留以及病原等檢測(cè)方面的快速檢測(cè)方法,通過(guò)將抗原抗體特異性免疫反應(yīng)和色譜層析分離技術(shù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)檢測(cè)對(duì)象的快速檢測(cè)。其中,以膠體金標(biāo)記為基礎(chǔ)的膠體金免疫層析技術(shù)具有可視化、使用便捷、成本低等特點(diǎn)成為常用的免疫層析方法。
使用膠體金免疫層析技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),樣品中的待測(cè)物與層析材料上針對(duì)待測(cè)物的受體免疫結(jié)合反應(yīng),形成的免疫復(fù)合物在層析過(guò)程中被富集或截留在試紙的檢測(cè)帶上,然后通過(guò)膠體金標(biāo)記顯色。膠體金免疫層析技術(shù)只能進(jìn)行定性分析,定量分析需要借助紫外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)等檢測(cè)設(shè)備判讀檢測(cè)結(jié)果。
研究團(tuán)隊(duì)以人工智能圖像識(shí)別算法代替專用檢測(cè)設(shè)備,開發(fā)智能化試紙條讀取軟件,同時(shí)對(duì)膠體金快速檢測(cè)試紙條進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化加工并打上條形碼標(biāo)識(shí),使軟件可以對(duì)試紙條圖像進(jìn)行識(shí)別、截取、糾偏、分析和結(jié)果判定。在此基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出了微信小程序。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,這種快速檢測(cè)方法在常見品牌的智能手機(jī)上都可以半定量判定試紙條的檢測(cè)結(jié)果,并且與專用檢測(cè)設(shè)備的讀取結(jié)果基本一致。
利用智能手機(jī)讀取免疫層析試紙條的檢測(cè)方法使現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)進(jìn)一步擺脫了儀器的制約,使農(nóng)殘現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)更加便攜快速。在實(shí)際檢測(cè)中推廣后將極大增加農(nóng)殘現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的效率,保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。