广东作为我国蔬菜出口的一枝独秀，但有机磷类农药的施用也对广东蔬菜的发展提出了挑战，使其有机磷农药残留速测技术具有重要的应用意义。当前色谱法虽然分析精度高、定量准确，但样品的前处理复杂、检测耗时长、成本高、需要技术熟练的操作人员，不适合市场管理部门经常性的现场检测。开发和推广适合我国产品产销特点的快速、灵敏、准确的检测技术成为控制当前农药残留的关键技术措施。农药残留检测中常用到土壤分析仪来测定土壤中氮、磷的含量，从而确定是否施用了农药。

一、乙酰胆碱酯酶

(一)分布及生化特性

乙酰胆碱酯酶被称为真性或特异性胆碱酯酶，主要存在于哺乳动物的红细胞及神经组织中，包括中枢神经系统神经节、运动神经板及发电器官中，是维持体内正常神经功能的非常重要的一类水解酶。胆碱酯受胆碱酯酶水解首先形成一个Michaelis 酶—底物络和物，接着酰基转移到酯酶分子上去，形成酰化酯酶，最后迅速水解，使酶失活的催化作用来自酶蛋白分子本身的结构，不需任何特异性辅基或金属离子参与。另一催化底物水解过程，为酯动部位或催化部位。以含有一个阳离子基的酯作为底物，其活性区里有一个阴离子部位，以便吸引和连接底物，使其易于受酯动部位的进攻。

(二)作用机制及应用情况

有机磷和氨基甲酸酯类化合物是乙酰胆碱酯酶的抑制剂，通过与活性位点的丝氨酸（Ser200）残基形成共价键而抑制乙酰胆碱酯酶的活性，选择合适的底物，根据有机磷对该酶的抑制程度不同而影响产物的量，通过比色法可测定有机磷农药残留量。目前，广州、深圳、珠海、惠州、香港等城市都已把农药速测卡作为常规的检测方法，采用的即为对农药高度敏感的胆碱酯酶和显色剂做成的酶试纸。国内由于技术等方面原因难以实现乙酰胆碱酯酶纯品的大量制备，从来源丰富的罗非鱼头部提取乙酰胆碱酯酶粗酶液，通过检测酶活性及对不同浓度农药的抑制率及与标准方法的对比试验，得出此粗酶液可用于快速检测蔬菜中农药残留，可为基层单位提供一个应急、简便的检测手段。同时果蝇的敏感头部也是乙酰胆碱酯酶的重要来源，我国农业部曾对酶抑制快速检测法的几个关键步骤进行反复的比较试验，对敏感家蝇头乙酰胆碱酯酶与有机磷农药进行了敏感度的试验。

二、丁酰胆碱酯酶

(一)分布及生化特性

血清丁酰胆碱酯酶是由四个亚基组成的糖蛋白，分子量28 万～35 万。作为一类糖蛋白，主要存在于脑、肝、血及胆碱能神经末稍的突触间隙中，主要由肝脏合成，并存在于血清中，生理作用不明，称为假性胆碱酯酶或丁酰胆碱酯酶Lockridge 等采用Edman 降解法测定了人血清BChE 完整的氨基酸序列，共含有574 个氨基酸残基。BChE 氨基酸序列与其他酯酶家族蛋白有很高的同源性。以电鳐AChE 的三维结构为模板对人BChE 的三维结构进行计算机模拟结果表明，BChE 活性中心，囊袋的底部为Ser198，其两侧相距一定距离分别是酰基结合部位和胆碱结合部位。研究发现人BChE 的氨基酸序列上有Zn2+ 离子结合结构。

(二)作用机制及应用情况

丁酰胆碱酯酶能与有机磷毒剂或杀虫剂结合，并能水解许多酯类、肽类及酰胺类化合物，对这些化合物的中毒具有防治作用。目前应用较为广泛的为用于体外定量测定人血清或其他体液中胆碱酯酶的活力。测定血清胆碱酯酶活性是协助诊断有机磷中毒和评估实质细胞损害的重要手段，有机磷通过与活性位点的丝氨酸（Ser200）残基形成共价键而抑制酯酶的活性。

三、植物胆碱酯酶

(一)分布及生化特性

植物胆碱酯酶是酯酶- B 中的一种胆碱酯酶，其对有机磷酸酯分子敏感，通常称为丝氨酸水解酶、脂族酯酶或非特异性酯酶，广泛存在于植物体内，不同植物种类和生长期其含量不同。虽然植物中的胆碱酯酶活性比乙酰胆碱酯酶的活性略低，但其来源丰富、成本低，开始受到国内学者的关注。

(二)作用机制及应用情况

植物胆碱酯酶可以使a- 乙酸萘酯水解为萘酚和乙酸，萘酚与显色剂固蓝B 盐作用形成紫红色的偶氮化合物，利用该原理测定该物质的吸光度值变化既可知酶的活性大小。周艳明等从荞麦面粉中提取得到植物酯酶，粗酶经硫酸铵分级沉淀、Q- Sepharose Fast Flow 离子交换柱层析后酶活可提纯16.814 倍，纯酶液经Sephadex G- 200 层析和HPLC 分析证明为单一物质[2]，阮长青等从小麦中提取了植物酯酶，并进行了其催化反应的动力学特性、以及抑制有机磷农药检测的定性、定量研究。由于酶特性及抑制作用发生在特定条件下，各种外源干扰可能对酶活性及抑制作用程度带来影响，采用相应方法建立有机磷农药与酶的抑制关系时，会引起检测的灵敏度下降、抑制曲线的线性范围较窄、检出下限较高的问题，但对于广东农残现场检测需求量较大的状况而言，植物酯酶检测具有快速、便捷、廉价的优点，不失为热点开发的方法。

四、结论

建立和实施农产品的市场准入制度是当前的一项重要工作，蔬菜中农药残毒的快速检测是其中一个重要环节，作为蔬菜大省的广东，研究用于机磷类农药检测的酯酶，是有效进行现场、实时、大批次监测的重要工作。这将为更深入研究该酶与有机磷农药的免疫分析技术、生物传感器技术、催化机制以及植物酯酶抑制法检测有机磷农药残留量技术提供一定的提供理论与实践基础。http://www.grainyq.com