[01619693]食品中多种农药残留生物识别及快速检测关键技术与应用

技术领域：食品科学与技术。主要内容：已有的农药残留快速检测方法大多是基于酶抑制原理检测有机磷和氨基甲酸酯类农药的，针对拟除虫菊酯类农药的速测方法较少。此外，现有速测敏感酶来源有限、价格高，使用液态酶检测稳定性差、易受样液颜色干扰以及检测过程自动化程度不高等问题也严重制约了农药残留速测技术的推广应用。针对这些问题，该项目的主要研究内容及关键发明点如下：基于农药对酶的特异性抑制以及酶定向催化农药水解原理，创新性地开发了能同时识别有机磷、氨基甲酸酯及拟除虫菊酯类农药残留的生物酶，构建了能有效放大与农药检测相关的热响应的酶偶联系统，并筛选了相应的检测体系，从而解决了快速检测方法只能检测有机磷和氨基甲酸酯类农药的问题，提高了农药残留速测方法的通用性；基于生物酶的生化特性，研究建立了集纯化和固定为一体的、适于生物传感快速检测的固定化生物敏感元件及偶联酶敏感元件的制备新技术，结合纳米材料辅助表征，克服了静电吸附固定化酶易脱落的缺陷，并将其制成便于更换的一次性使用酶柱，解决了农药残留速测方法因使用液态敏感酶而导致的食品样液本底颜色严重干扰检测结果的问题；创新设计了以同种失活酶作参比消除系统非特异性干扰的农药残留检测方法体系，同时结合可消除流量分配不均的微型液体流量分配器及固相载体自动更新的微型反应器技术，利用固定化生物敏感元件分别与不同换能器的紧密配合，构建了集自动进样、在线反应、测试和结果判定为一体的系列生物传感器型农药残留速测仪，实现了农药残留检测的自动化和通用化。项目特点：项目获得授权发明专利9项，申请发明专利5项，在国内外核心期刊发表相关论文57篇；创新性地开发了能同时识别有机磷、氨基甲酸酯及拟除虫菊酯类农药残留的生物酶，扩大了高灵敏度、稳定、价廉的农药速测敏感酶来源，填补了速测方法不能检测拟除虫菊酯类农药的空白；研究了集纯化和固定为一体的固定化生物敏感元件的制备新技术，单根农药速测敏感元件的成本仅为0.5-0.6元；以同种失活酶作参比消除系统非特异性干扰的酶生物传感器流路全程温控，操作高度自动化，平行相对标准偏差控制在7%以内；新构建的酶生物传感器型农残速测仪对样品预处理时间为5-6min，检测时间为15min，对有机磷和拟除虫菊酯类农药的检测限达0.5mg/kg，对氨基甲酸酯类农药检测限达1mg/kg。推广应用：项目技术成果在上海农业信息有限公司得到应用，部分技术已在上海测试中心农药测试点、上海农药所检测中心、光明集团都市菜园配送中心及正义园艺公司进行推广。运用该项目技术生产使用的系列固定化敏感元件、测试配套试剂和农药速测用生物传感器，在2011-2013年三年累计新增产值4031万元，新增利润1552.8万元，新增税收276.1万元。