猪肉中兽药残留检测的研究进展
2013-08-15赫彩霞王姣姣高文惠
赫彩霞,王姣姣,高文惠
(河北科技大学生物科学与工程学院,河北 石家庄 050000)
兽药被广泛应用于畜牧业中,其主要作用能预防、诊断和治疗动物疾病,有目的地调节动物生理机能,预防和控制人畜共患病的产生和传播,保障公共卫生安全。根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)兽药残留联合立法委员会的定义,兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物及其代谢物,以及与兽药有关的杂质。包括兽药在生态环境中的残留和兽药在动物性食品中任何可食部分的残留[1]。
猪肉是主要动物性食品之一,也是日常生活的主要副食品。我国是世界最大猪肉生产、加工及消费国之一[2]。猪肉中的兽药残留危害极大。兽药的不断残留,当达到一定量时就会造成机体一系列的健康问题。肉中的兽药残留被人体摄入后,有部分会随着人体的代谢循环排出体外,但也有部分会在机体内残留。在国际畜禽产品贸易激烈的竞争下,药物残留超标是引发国际贸易中非贸易性技术壁垒障碍的重要因素之一,畜禽产品因兽药残留超标给我国造成了巨大的经济损失[3]。
对猪肉中兽药残留的监测与控制已是目前国内外兽药研究开发与使用管理的重要内容,为实现监管的目标,有效的检测方法必不可少。本文综述了猪肉中多种兽药残留的检测方法,为提高兽药残留检测水平提供依据,促进检测技术的发展,保障猪肉食品安全。
猪肉中的兽药残留来源主要有4 个方面[4]:1)防治猪疾病时,所用兽药质量不合格、大剂量或超范围用药、使用兽药时随意配伍、违反用药休药期规定等情况造成的兽药残留。2)生猪饲养过程中由于过量添加抗生素、促生长激素类添加剂,甚至违法使用违禁兽药,如瘦肉精等而产生的兽药残留。3)饲料在加工、调配、运输和贮藏过程中受到环境中重金属或有害物质的污染而造成的兽药残留。4)肉品本身加工过程中添加有毒物质,如亚硝酸盐等。
兽药残留是当前食品安全的重要问题,必须采取有效措施,减少和控制兽药残留的发生。建立快速、有效、灵敏、可靠且实用的兽药残留分析方法对于食品安全具有重要的现实意义。
1 猪肉中兽药残留的检测方法
1.1 生物学方法
生物学方法包括免疫分析法和微生物学分析法。
1.1.1 免疫分析法
自20 世纪80 年代起,随着对固相提取技术研究的不断深入,推进了从分析物中选择性萃取目标产物为目的的新技术发展。
免疫分析法主要是利用抗体能够与相应抗原及半抗原发生自发的、高选择性的特异性结合这一性质,通过将特定抗体(或抗原)作为选择性试剂来对相应待测抗原(或抗体)进行分析测定的方法[5]。首先,将特异性的抗体固定在担体上,制成免疫亲和担体,然后填入柱中。分析时,样品中的待测组分与吸附剂上的抗体发生抗原抗体结合反应而被保留在柱上,其他成分则直接被洗脱。随后,再使用适当的洗脱溶剂将待测组分洗脱下来,进行下一步的分析[6]。
在免疫分析中,由于受到抗原抗体特异性结合的影响,兽药残留可分为基于针对同类药物和针对不同种类药物进行检测,具体方法有酶联免疫测定法、胶体金免疫测定法、免疫传感器等。
1)酶免疫测定法。酶联免疫法(ELISA)近十几年来用于免疫分析研究方兴未艾,以ELISA 为代表的免疫生物学分析方法与色谱类仪器分析方法相比,具有设备成本低,对设备型号依赖性不强,设备的更新速度慢,操作简便、灵敏度高(可达到仪器检测的灵敏度)、利用现成试剂盒建立新方法的速度快、可实现大量样品的通量化检测等突出特点[7]。
己烯雌酚酶联免疫反应测试盒是用于饲料中己烯和其他相关的类固醇残留物和二氢己烯雌酚的定量检测。贾涛[8]探讨了饲料中的己烯雌酚的酶联免疫法检测,检测结果表明目前市场上的饲料产品中没有添加违禁药物乙烯雌酚,饲料质量安全。检测平均回收率≥98.3%,相关系数(r 值)≥0.9992,离散系数(CV 值)≤3.4%,实验检测准确可靠。
2)胶体金免疫测定法。胶体金免疫技术是以胶体金这样一种特殊的金属颗粒作为标记物。胶体金是指金的水溶胶,它能迅速而稳定地吸附蛋白,对蛋白的生物学活性则没有明显的影响。因此,用胶体金标记一抗、二抗或其他能特异性结合免疫球蛋白的分子(如葡萄球菌A 蛋白)等作为探针,就能对组织或细胞内的抗原进行定性、定位,甚至定量研究。特别适合于免疫电镜的单标记或多标记定位研究。由于胶体金本身呈淡至深红色,因此也适合进行光镜观察。如应用银加强的免疫金银法则更便于光镜观察。
Tao Le 等[9]基于胶体金的横向流动免疫分析方法,研究出了一种快速、同步检测动物性食品中环丙氨嗪和三聚氰胺的方法。这是第一份免疫层析法同时定量或半定量检测环丙氨嗪和三聚氰胺的报告。
3)免疫传感器。免疫传感器的原理是传感器的生物敏感层与样品中的目标化合物之间发生抗原(抗体)对抗体(抗原)的识别作用,产生一些物理化学变化,这些变化通过不同原理的传感器转换成电信号或其他形式的信息输出并记录。与传统的检测方法相比,生物传感器检测技术具有选择性好、灵敏度高、响应快、易于操作、高通量及适合现场检测等优点[10]。
莱克多巴胺是人工合成的β-肾上腺素受体激动剂中的一种,用于动物营养重新配剂,可以同时提高动物的日增重,提高饲料利用率,提高动物的蛋白质含量。目前正被作为一种新型瘦肉精被一些养猪场使用。不合理的使用此类药物时会导致急性中毒。Xiao Lu 等[11]利用同样的方法对猪肉中莱克多巴胺含量进行了检测,并建议将这种生物传感器用于超市、食品工厂和食品监管机构的莱克多巴胺的检测。
免疫传感器作为一种新兴的生物传感器,将传统的免疫分析和生物传感技术相结合,正以其特殊的优势在兽药残留快速分析方面发挥重要作用。
1.1.2 微生物学分析法
抗生素和激素已被各国广泛用于治疗动物性疾病,现在各检测单位普遍使用的方法是先用微生物法进行筛选,再用色谱法进行定性定量检测[12]。微生物抑制法是目前抗生素残留检测常用的方法之一,它根据抗生素对特异微生物的生理机能、繁殖代谢的抑制作用来定性或定量确定样品中抗微生物药物残留量,故又称微生物抑制试验。
Jung-Bin Lee 等[13]研 究 了 农 业和渔业产品中13 中抗生素的残留情况。用微生物法检测459 个样品,发现有34个样品中可能有抗生素残留,用高效液相色谱-紫外/荧光检测对该34 个样品进一步分析,猪肉和鳗鱼中土霉素含量分别为0.01 和0.05 mg/kg,低于韩国食品法典推荐的最大残留限量。该研究可为韩国监管部门对于氨苄青霉素的检测提供数据支撑。
1.2 理化方法
1.2.1 毛细管电泳
毛细管电泳具有分离模式多、分离效率高、分析速度快、试剂和样品用量少、易于调控、对环境污染小等优点,是目前发展最为迅速的分离分析技术之一,已在很多领域得到了广泛应用,可以满足肉制品、乳制品等多种食品安全检测的要求[14]。
为了提高毛细管电泳检测的敏感性,可采用电动场放大样品堆积技术(FASS)。Xi-Zhou Hu 等[15]采用FASS 技术,以毛细管区带电泳(CZE)分析猪的肌肉和肝脏中苯并咪唑类药物的含量,最低检测限分别为1.05~10.42 ng/g,加标样品回收率为81.1%~105.4%,RSD 小于9.3%。
1.2.2 高效液相色谱
高效液相色谱是广泛应用于医药、化工、环境等领域的分析检测技术,在兽药残留检测方面应用普遍。M.M.L.Aerts 等[16]通过采用低压连续流动模式和柱切换高效液相色谱系统相结合的方法,开发了肉,蛋和奶中磺胺类药物及其他药物的自动化残留分析程序。
采用分子印迹与液相色谱法相结合的方法已成功用于兽药检测。Zhenjuan Duan 等[17]在最佳条件下测得猪、鸡和鱼的肌肉中喹喔啉-2-羧酸(QCA)的检出限分别为0.1,0.3,0.1 μg/kg,3-甲基喹喔啉-2-羧酸(MQCA)检出限分别为0.2,0.3,0.1 μg/kg。
1.2.3 色谱-质谱联用
由于色谱和质谱灵敏度相当,再加上分离效果很好的色谱可以作为质谱的进样系统,质谱作为色谱的鉴定仪速度快,分离好,应用广。色谱-质谱联用成为最好的用于分析微量有机混合物的仪器。
1)液相-质谱联用。液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术以液相色谱作为分离系统,质谱作为检测系统,经纯化后的样品在液相色谱和质谱部分经过分离和离子化,经由检测器得到质谱图。
LC-MS 常用于检测磺胺类药物的残留情况。Hui Li 等开发了一种检测分析16 种磺胺类药物,4 种乙酰类代谢产物及甲氧苄啶的新方法,可用于肉类食品中药物残留的定性和定量分析。
液质联用体现了色谱和质谱优势的互补,结合了色谱对复杂样品的高分离能力和质谱的高选择性,高灵敏度及能够提供相对分子量和结构信息的优点,在药物分析,食品检测等领域有广泛的应用。
2)气相—质谱联用(GC-MS)。气相色谱-质谱联用法是将气相色谱(GC)和质谱(MS)通过接口连接起来,将复杂化合物分析分离成单组分之后进入质谱进行成分检测。
MeeKyung Kim 等采用同位素稀释高分辨气相色谱—高分辨质谱法对智利产猪肉进行二噁英残留检测,调查结果显示饲料中的氧化锌是猪肉中二噁英污染的主要来源,二噁英是在金属精炼厂收集氧化锌时产生的。
2 控制措施与展望
猪肉中兽药残留浓度超标后果严重,为保障猪肉食品公共安全的权利,应加强猪肉中兽药残留的控制需要各部门在兽药生产、储藏、销售、使用等各个环节加强管理;对于兽药质量、兽药用量、兽药使用方法等方面进行监督;提高饲养人员,兽医人员的专业知识水平和职业道德素质。另外,还可建立猪肉质量追溯体系,对有质量安全问题的猪肉可快速、准确的找到问题环节,并迅速做出应急措施,将危害降到最低。
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