NO.8_農殘檢驗專用AChE試劑PR1/PR2型的研製及應用

大家好~我是小野人~ 

台灣屬於海島型國家,四面環海,在這樣孤立的環境下從事研發工作確實一不小心就會變成上述故事中的野人,所以小野人所屬的我們公司從一開始投入食品安全快速檢驗技術的研發就積極與其他國家研究單位進行交流,避免讓小野人也淪為野人獻曝故事中的主人公。

今天小野人要分享的是 AChE試劑PR1/PR2型的研製及應用,AchE試劑的製造是一項在國際上普遍且成熟的技術,每家公司技術及製程或許各有千秋,但其實大同小異,不過小野人的公司在投入相關研發後發現了以往市售品的一些問題,所以努力的尋找改良的方法,在適當的調整了配方及製程後,有效的提升了檢驗的靈敏度並適切的區分用途,讓不同的試劑各司其職,協助人們完成期望的檢驗。小野人的公司認為應該跟大家一起分享我們的研究成果,所以就有容我來個野人獻曝,跟國人一起分享在沒有豪華宮室及狐裘保暖狀況發生時,可以像陽光一樣讓人溫暖的小發明。

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AChE試劑PR1/PR2型的研製及應用

 

PR-1(農神系列適用/節肢動物萃取)

生物化學是以生命體為基礎,探究其中的化學進程,人類身為地球物種的一員,當然也和其他生命體一樣會受到農藥的毒害,所以我們捨棄了精準但曠日廢時的化學分析法,進而選擇了以總毒性結果對生命體的傷害為依據的生物化學檢驗殘毒方法來研發相關技術。 但是,生化檢驗法的準確率受到檢驗儀精準度及操作便利度、實驗操作人員素質及試劑品質的影響,而如果一般使用者操作所得之結果就能像研究人員一樣的精準,那麼本項技術就能有效成為檢驗農藥殘留的第一道防線。

基於此,本公司在研發出準確且便利的檢驗儀後,開始探討為何國內無法將農藥殘留快速檢驗方法推廣給一般民眾的原因,一開始我們把思考重心放在可能是儀器採購成本較高入門不易,所以研發策略一直著重想辦法控制儀器製作成本,期望藉著降低檢驗儀器的採購成本來進行技術推廣,但經過一段時間努力研發專用儀器並有效降低售價後,我們才在和大量的客戶互動中發現儀器採購成本其實只是次要因素。真正使操作者採用一陣子就望之卻步的原因,其實是原先國內通常採用的果蠅萃取酵素試劑在室溫下活性很不穩定造成,主要情況就是酵素試劑遇到氣溫低的狀況發生,試劑活性就不足,氣溫一高更糟,試劑的活性又飆高,開一般空調又出現試劑活性忽高忽低的狀況,造成操作者進行了大半天的實驗也得不出任何檢測結果,浪費時間和檢驗試劑的成本,日子一久就放棄了,當然也不會建議任何人繼續使用生化檢驗法來進行農藥殘留的初步篩檢。我們發現這問題後,也立即國內酵素試劑供應者討論,但是得到的結論就是操作者要想辦法將實驗環境溫度控制在攝氏25度左右的恆定溫度,無法針對酵素試劑進行調整及改善,也就是先要有獨立的標準實驗室才能準確地進行檢驗,這對農民、中小型食品加工業者或一般民眾來說幾乎很難想像。

我們深刻體會台灣實施這個技術數十年都沒有辦法有效率推廣,甚至於監察院在十多年前還曾經對行政院農委會進行調查及糾正,並建議農委會寬籌預算研發改善生化法(農藥殘毒快速檢驗法),就是所屬研究單位沒有積極投入研發創新及改善相關技術所致,然從該會被監察院調查及糾正至今十多年過去了,這項技術在台灣還是不見有效改善,應該是守舊守成的觀念致使這項技術數十年如一日,就如同中國在唐朝甚至更早就發明了火藥,但因為沒有持續創新改良精進效能,最終就僅為方士煉丹和煙火鞭炮之用,而農殘快檢技術的停滯不前,也直接導致至今都還是不被我國政府認可為法定檢驗標準一環,甚至連司法判決都否定其參考價值,實在讓人痛心。本公司為了不想要讓這樣一個良好的技術淪為中國古火藥之窘境,所以積極投入研發,期望能有效解決酵素試劑活性不穩定的問題,並在檢驗敏感度上能獲得突破,讓這項技術操作更準確及便利。而在計畫初期,本想直接就台灣傳統酵素進行研發改善,但無法突破台灣部分單位守舊守成的觀念,不得不捨棄台灣國內常見容易取得且價格相對低廉,但是在常溫下操作十分不穩定之台灣傳統乾燥酵素來進行研發改善,轉而積極與美中日韓等國洽談技術合作,並在獲得台北市產業發展局的研發計畫協助下,於2013年初成功研發出MSPR專用酵素及催化劑(電鰻萃取酵素/2014年7月停產)憑藉其穩定的常溫穩定活性表現,順利提升快檢技術的檢驗成功率,但我們並不以此為自滿,因為我們明白農藥殘毒快速檢驗技術在台灣所面臨的困境,也明白在突破活性不穩定的限制後,就是要提升酵素對於農藥抑制的敏感度,創新的腳步不容須臾緩,所以我們持續投入研發新一代酵素試劑,來不斷改善酵素活性穩定性提升酵素對農藥抑制的敏感度,希望能讓本技術同時達到準確及便利二項指標更期望這項技術能因為農藥檢驗品項更廣泛及結果更準確而得到我國政府的認可,成為防堵農藥殘毒蔬果流出市面毒害國人健康之利器。

隨著舊款MSPR農藥殘毒檢驗儀於2014年7月停產緣故第一代MSPR專用酵素組也隨著光榮退役。其後為搭配新型農神系列多功能食品速測儀,我們正式推出新一代PR系列常溫保存型農藥殘毒快速檢驗技術通用試劑PR通用酵素除了具有第一代MSPR專用酵常溫活性穩定之特性外更有效增進了對於有機磷及胺基甲酸鹽類農藥抑制敏感的特長目前試劑分成二種款式PR-1(液態型態/節肢動物萃取酵素/農神系列適用)PR-2(粉劑型態/脊索動物萃取酵素/比對測試專用)二款酵素試劑。二款PR通用酵素試劑皆有別於長年流通於台灣農藥殘留快速檢驗市場在常溫操作下極不穩定的台灣既有酵素,它們將憑藉著在15~30℃溫度區間之活性近乎恆定的特質,有效解決以往因乾燥酵素泡製成酵素液後就須低溫保存及在室溫下活性十分不穩定而造成檢驗操作失敗率高等二大問題,讓農藥殘留快速檢驗技術更加適合處在亞熱帶地區的台灣環境使用,且新世代PR通用酵素更以第一代MSPR專用酵素為基礎改良了對於某些品項農藥抑制敏感度不足的問題,大幅度提升了快速檢驗的準確度,我們期望藉著創新研發成果(多工準確的速測儀器穩定敏感的酵素試劑)來將便利且準確的農藥殘留快速檢驗的方法推廣給台灣民眾。

此外,二款PR通用酵素試劑利用酵素活性穩定及農藥抑制敏感度優異的特性,達成無需使用溴水來增加檢驗有機磷類農藥之敏感度,每個樣本只需進行一次檢測即可確認檢驗結果,技術操作者不用費時進行二次檢測流程,有效縮短檢測時間並節省50%以上檢驗成本。而檢驗過程因為不使用有毒物質溴水,所以使得農藥殘毒快速檢驗技術也非常適合一般中小學校做為自然科學教材使用。

後語:

我們為了堅持綠時尚的品牌理念,並站在維護生命的角度,正全力投入研發植物酵素試劑(代號:PR-3),目前我們已經順成功利用植物酵素及相關試劑來偵測有機磷及胺基甲酸鹽類農藥,並使植物酵素對農藥敏感度達到動物酵素試劑相仿,有了這樣的初步成果,我們會更加努力,希望能盡速利用植物酵素來取代大量殺害動物才能換得微量的動物酵素試劑,讓農藥殘毒快速檢驗技術在保護人類健康之餘也能兼顧其他動物生存的權益。

此外,新型複合酵素試劑(代號:PR-4)也同步進入研發階段,我們利用酵素萃取來源的多樣化及不同酵素相互配合來提升成品試劑對有機磷及胺基甲酸鹽類農藥抑制敏感度,以二氯松及三氯松為例其偵測極限分別為0.0004ppm和0.0008ppm,精準程度已經逼近法定多重分析方法,是令人期待的次世代酵素試劑。

另外,對於已經購買我們速測儀的使用者亦無須擔心將來如果想採用植物酵素試劑時,是否又要花費大筆金錢添購儀器,這部分我們已經確認僅需微調各款速測儀之波長設定即可無痛升級。