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饲料中药物残留及其检测方法研究进展

2017-02-02胡红芹

农产品加工 2017年4期
关键词:伦特罗磺胺色谱法

胡红芹,张 坤

(漯河食品职业学院,河南漯河 462300)

饲料中药物残留及其检测方法研究进展

胡红芹,张 坤

(漯河食品职业学院,河南漯河 462300)

随着畜牧业的快速发展,饲料作为畜牧业发展的后盾,不但投入加大而且更加多样化和全面化,为集约化养殖业提供了坚实的技术保障,同时饲料的安全问题也备受人们关注,饲料安全直接影响着畜产品的安全,与人类的健康密切相关。而在饲料生产过程中,一些企业违反我国有关法律法规,滥用药物或不规范使用药物,造成畜产品中残留超标,进而危害人们身体健康。目前,我国和欧盟及其他国家对动物源性食品中兽药残留的检测加大了力度,而饲料中违规添加的药物也是动物源性食品中兽药残留的主要因素,因此饲料中药物的检测也不容忽视。

饲料;药物残留;危害;检测方法

1 药物在饲料中的残留及其危害

1.1 药物在饲料中的残留

随着人们对食品安全认识的深入,药物的残留问题受到了食品立法委员会(CAC)、食品添加剂立法委员会等有关国际组织的关注。1986年世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)联合发起成立了食品中兽药残留法典委员会(CCRVDF),专门负责兽药残留工作,我国成为40多个成员国之一。近年来,对动物性食品的源头——饲料、饲料添加剂、兽药和兽医防疫更为关注。1997年开始讨论对动物长期使用抗菌药,特别是作为饲料添加剂,会导致细菌耐药性滋生的问题;美国、欧盟、英国、日本等国政府对于兽药和饲料管理法规也进行了改进,主要体现为更全面地评价饲料、饲料添加剂和兽药的安全性,如增加环境毒性和残留毒理学等。欧洲国家早在1988年就禁止使用β-兴奋剂,如盐酸克伦特罗,俗称“瘦肉精”,我国在1997年起禁用;1998年底欧盟决定禁止使用喹乙醇和卡巴氧,还不准许杆菌肽锌、泰乐菌素、维吉尼霉素和螺旋霉素等药物作饲料添加剂;1986年瑞典禁止在家禽饲料中使用抗生素添加剂;2000年欧盟已禁止氯霉素、青霉素、链霉素等26种药物作兽用,并计划将饲料中的抗生素逐渐淘汰。我国从1997年以来,先后发布了“动物性食品中兽药最高残留量”的规定、“关于开展兽药残留检测工作的通知”,并成立了全国兽药残留专家委员会;1999年发布了《中华人民共和国动物及动物源食品中残留物质监控计划》和《官方取得程序》通知,这是我国对药物残留监控、保证动物性食品安全可靠的有力举措。几年来,我国先后发布了27种饲料药物添加剂使用规定、19种兽药在饲料中残留检测方法、39种兽药及其他化学物质在动物性食品中残留检测方法。同时,我国加入WTO后,法律法规逐渐与国际相接轨,并得到了很大的完善,适应了新形势的需要。

1.2 药物残留危害

从20世纪60年代开始,药物作为饲料添加剂被广泛使用,尤其是一些激素和抗生素在畜禽饲料中被作为非治疗性目的用药,由于长期和过量的使用导致了兽药残留的产生,这种危害具有隐蔽性,对人体健康和环境造成实质性和难以预料的后果。主要引起的危害如下。

1.2.1 “三致(致癌、致畸、致突变)”作用

一些激素类药物,如“瘦肉精”、己烯雌酚、玉米赤霉酮等在食品中残留,人们食用后导致体内内分泌失调,扰乱激素平衡,引起心跳加快、头晕、心悸、呼吸困难、肌肉震颤、头痛等中毒症状;幼儿发育异常,出现性别异常化;诱导女性乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜病变等疾病的发生。一些抗生素药也可导致“三致”作用,有研究表明,磺胺二甲嘧啶能引起大鼠甲状腺癌和肝癌的发生。砷制剂作为生长促进剂也危害着人类健康,砷与巯基酶结合,使酶失活,导致细胞代谢紊乱,皮肤癌发病率上升[1]。

1.2.2 过敏反应和慢性毒性作用

抗生素类残留易引起人体过敏反应和蓄积中毒,如磺胺类主要表现为皮炎、荨麻疹、呕吐、腹泻、溶血性贫血、粒细胞减少、休克等症状;青霉素易引起过敏反应、水肿、血压急剧下降,导致休克;氯霉素蓄积造成慢性中毒,引发再生障碍性贫血,并且其发生与使用剂量和频率无关,其危害是不可逆的。

1.2.3 影响生态环境和畜牧业发展

一些不易降解的药物经动物肠道排出体外,从而造成土壤、水资源的污染,使环境微生物的生存受到威胁,生态环境失去平衡,并且能继续危害人体健康。Wollenberger L等人[2]发现喹乙醇能使水环境中的甲壳细水蚤发生急性中毒,对水环境有潜在危害;Strong L等人[3]报道了阿维菌素、伊维菌素和美倍霉素在动物粪便中能保持8周左右的活性,对草原中的多种昆虫都有强大的抑制或杀灭作用。药物残留易对畜禽体产生耐药性,给畜禽疾病的预防和治疗带来了很大的困难,不但影响了畜牧业的发展,而且增加了养殖户的成本,因此养殖户在饲养过程中尽可能少用药物或使用不易产生残留并对人体危害很小的药物。在食品进出口贸易中,药物残留检测成为一项不可缺少的法规,并设立专门机构进行执行和监督。

20世纪90年代我国在肉制品出口贸易中曾经受到很大打击,屡次被退货、销货、索赔,究其原因就是产品中药物残留超标,严重影响了我国农产品的出口量和国际声誉。

2 饲料中药物残留检测方法研究进展

我国饲料中药物残留分析起步于20世纪90年代,在食品中药物残留和农药残留检测方法的基础上逐步发展起来。饲料中药物残留分析是复杂混合物中痕量组分的分析技术。由于饲料成分比较复杂,而且药物在饲料中添加量很低,这给饲料中药物残留分析带来了较大的困难。目前,常用的检测方法主要有分光光度法、气相色谱-质谱法(GC/MS)、高效液相色谱法(HPLC)、免疫分析技术等。

2.1 分光光度法

分光光度法包括紫外-可见光分光光度(UVVis)法和荧光分光光度法。紫外-可见光分光光度法是通过被测物质在紫外光区的特定波长或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性定量分析的方法。紫外光谱是物质在200~400 nm近紫外光区和400~800 nm可见光区的吸收光谱。由于药物分子中多含有紫外光区的生色基,因此紫外-可见光分光光度法是饲料中药物残留检测使用比较普及的方法,如饲料中克伦特罗、磺胺类药物、盐酸氯苯胍、二甲硝基咪唑等药物的检测。该方法具有操作简便、试剂消耗少、结果准确、离散程度小等优点,但容易受到介质中各种离子的干扰。徐昆龙等人[4]用对-二甲氨基苯甲醛作显色剂,采用分光光度法测定了饲料中磺胺二甲基嘧啶含量,最小检测量0.05 mg/kg,平均回收率99.2%,变异系数≤5%,结果比较满意。卢业玉等人[5]在克伦特罗阴性饲料中添加适量克伦特罗,经提取,在乙醇介质中克伦特罗与铁氰化钾和三氯化铁的混合溶液反应后,用稀盐酸溶解反应产物得绿色溶液,该溶液的最大吸收波长为770 nm,克伦特罗在0~50 μg/10 mL线性关系良好。目前,美国AOAC标准规定饲料中磺胺喹恶啉也用此方法进行检测。荧光分光光度法不常用,受背景干扰较大,灵敏度不高,主要用于饲料中莱克多巴胺等少数药物的检测。

2.2 气相色谱-质谱法(GC/MS)

气相色谱仪是质谱法的理想“进样器”,试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪,就可充分发挥质谱法的特长。质谱仪是气相色谱法的理想“检测器”,色谱法所用的检测器都有其局限性,而质谱仪能检出几乎全部化合物,准确度和灵敏度都较高。由于GC/MS所具有的独特优点,目前已得到广泛的应用。一般来说,凡能用气相色谱法进行分析的样品,大部分都能用GC-MS进行定性及定量测定。吴平谷等人[6]建立了动物饲料中克伦特罗的GC/MS测定方法,试样中克伦特罗经提取、净化、衍生,采用GC/MS/SIM方式进行测定,外表法定量。试验表明,试样中添加0.2~5.0 mg/kg浓度水平的克伦特罗,回收率在92.0%~98.7%,克伦特罗的检测限为0.05 mg/kg。陈存社等人[7]对盐酸克伦特罗的GC/MS检测方法进行了深入探讨,采用二次提取法从饲料中将盐酸克伦特罗提纯、净化,分别用TMCS和乙酸酐衍生处理,进行了定性检测,2次试验中样品与标准品的保留时间之差均小于2 s,匹配度均大于800,符合农业部NY/T 468—2001标准。

2.3 高效液相色谱法(HPLC)

高效液相色谱法是20世纪70年代迅速发展起来的一项高效、快速的分析分离技术,现在使用广泛。通常使用紫外-可见检测器(UV-Vis)进行检测,尽可能选取最大吸收波长并且干扰组分相应值较小的波长作为测定波长。由于其只能检测对紫外有吸收和本身能发射荧光的药物,限制了高效液相色谱法的应用。范理等人[8]用高效液相色谱法测定饲料中磺胺喹恶啉含量,最小检出量为5.0 mg/kg,适用于配合饲料、浓缩料及添加剂预混合饲料中磺胺喹恶啉的测定。黄土新等人[9]用试验建立了高效液相色谱法测定饲料中违禁药物氯丙嗪的方法,试验表明,氯丙嗪在0.05~5.00 mg/kg范围内线性关系良好,最低检测限为0.05 μg/mL。姜兆兴等人[10]建立了测定饲料中磺胺二甲嘧啶、磺胺六甲氧嘧啶、磺胺氯哒嗪、磺胺甲恶唑含量的反相高效液相色谱方法,结果表明,线性在20~160 mg/kg良好,平均回收率较高,检测限达到10 mg/kg,该法准确度高、精密度好、简便快速。秦燕等人[11]建立并同时分析了食用动物饲料中磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲嘧啶等8种磺胺类药物的高效液相色谱方法,比较和优化了不同的提取方法及净化参数,该方法对饲料中磺胺的检出限为0.20×10-6(w),8种磺胺添加水平为1×10-6(w)时,回收率在68%以上,相对标准偏差小于12%。戴华等人建立了一种用高效液相色谱法同时分离测定饲料中盐酸克伦特罗、沙丁胺醇含量的方法,方法的定量下限(w):盐酸克伦特罗为0.10×10-6,沙丁胺醇为0.36×10-6,方法的回收率和精密度均满足检测要求。

2.4 免疫分析技术

近年来,免疫分析技术用于药物残留快速检测的研究也十分活跃。免疫分析技术是将抗体抗原反应与现代测试手段相结合的超微量分析法,它集现代测试方法的高灵敏度和抗原—抗体反应的强特异性于一体,在某些重要生物活性物质的痕量检测方面取得了很大成就。免疫分析技术具有操作简单、快速、灵敏度高、特异性强、检测费用低等优点,是目前最理想的残留筛选性分析方法之一。免疫分析方法包括放射免疫测定法(RIA)、荧光免疫测定法(FIA)、流动注射免疫分析法(FIIA)、滴金免疫技术(DIGFA)、酶免疫法(EIA)等,其中应用最广泛的是酶联免疫吸附法(ELISA)。柳其芳[12]联合应用r-Biopharm(德国拜发公司)酶联免疫测试盒和Stat Fax 303 Plus Microstrip Reader(美国)液晶显示酶标仪测定饲料、尿中克伦特罗含量,在克伦特罗含量浓度为100~8 100 ng/kg时,CV为1%~7%,回收率为95.6%~99.6%,标准曲线的R值为-0.995,其分析指标较满意,验证了ELISA可有效适用于检测饲料和尿,是目前检测饲料、尿中克伦特罗较好的方法。陈继明等人[13]用自制的β-激动剂克伦特罗抗血清建立其间接抑制ELISA检测方法,用该法检测了定量添加克伦特罗的饲料,将检测值除以实际添加值,得到的检测回收率在85%以上,变异系数在15%以下,表明该法简便、特异和灵敏,具有很高的实用价值。

此外,免疫胶体金技术也越来越受到相关学者的重视,此方法操作简单、省时、灵敏度高、成本低,能进行大批量筛选,肉眼即可判断结果。其原理是:用胶体金标记特异性抗体,检测样品时,样品中含的药物与金标抗体结合成复合物沿硝酸纤维素膜移动,与膜上包被的抗原竞争结合,药物含量越高检测限颜色越浅,反之则越深。赖卫华等人研究了用胶体金试纸条快速检测食品和饲料中的赭曲霉毒素A,测试结果表明,赭曲霉毒素A快速检测试纸条的检测限为10 ng/mL,检测时间为10 min,适合于赭曲霉毒素A现场快速检测之用。目前,市场上已有“瘦肉精”、氯霉素、链霉素和双氢链霉素等快速检测试纸条出售,且最低检测限都能到达我国及欧盟规定的标准。但是,用免疫胶体金法对药物残留的检测使用还较少,有待进一步深入研究和推广,这种方法将是今后药物残留检测的发展方向。

3 结语

药物残留技术是近几十年发展起来的多学科交叉的方法学领域,现已成为兽医学和农业化学最活跃的研究方向之一,各种检测方法逐步完善,为人们的健康作出了巨大贡献。饲料作为畜禽生活的保障,饲料安全与食品安全息息相关,一方面要提高人们食品安全的意识,另一方面要加强对饲料和食品中药物的监测,高灵敏度、更低检测限、高选择性、多残留分析、联用分析、高分析速度、智能化、自动化、在线分析、活体分析、现场快速分析、分析仪器的微型化、集成化和便携化是目前残留分析的主要发展趋势。

[1]李晓卉.饲料与畜产品中药物残留的危害和控制 [J].畜禽业,2003(12):52-53.

[2]Wollenberger L,Halling Sorensen B,Kusk K O.Acute andchronic toxicity of veterinary antibiotics to daphnia magna[J].Chemophere,2000,40(7):723-730.

[3]Strong L,Wall R,Woolford A,et al.The effect of faecally excretedivermectinandfenbendazoleontheinsectcolonization of cattle dung following the oral administ ration of sustained releaseboluses[J].VetParasitol,1996,62:253-266.

[4]徐昆龙,肖蓉.饲料中磺胺二甲基嘧啶的测定 [J].中国饲料,2005(14):22-24.

[5]卢业玉,尚红霞,刘婕.分光光度法测定饲料中克伦特罗的研究 [J].粮食与饲料工业,2002(10):48.

[6]吴平谷,韩见龙.动物饲料中克伦特罗的气质色谱法测定研究 [J].宁波高等专科学校学报,2001,13(增刊):76-78.

[7]陈存社,吕会田,刘玉峰.饲料中盐酸克伦特罗的气相色谱-质谱法测定分析 [J].饲料工业,2004,25(5):58-60.

[8]范理,高生,赵根龙,等.高效液相色谱法测定磺氨喹恶啉方法研究 [J].饲料广角,2003(3):11-12.

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[10]姜兆兴,曹旭,李智瑾.饲料中磺胺二甲嘧啶、磺胺六甲氧嘧啶、磺胺氯哒嗪、磺胺甲恶唑的检测方法 [J].饲料工业,2005,26(20):47-48.

[11]秦燕,张美金,林海丹,等.饲料中八种磺胺药物的高效液相色谱测定 [J].分析测试学报,2004,23(4):88-91.

[12]柳其芳.饲料与尿中盐酸克伦特罗测定方法的研究 [J].职业与健康,2005,21(12):1 951-1 952.

[13]陈继明,黄士新,周光宏,等.酶联免疫吸附测定法检测克伦特罗 [J].中国兽药杂志,1999(2):19-22.

Drug Residues in Feed and its Detection Method Research Progress

HU Hongqin,ZHANG Kun
(Luohe Vocational College of Food,Luohe,He'nan 462300,China)

With the rapid development of animal husbandry,animal husbandry feed as backing the development,not only investment is increased and diversified and comprehensive,for intensive aquaculture provides a solid technical support.At the same time,the safe problem of feed also times get people attention,feed safety directly affects the safety of animal produce,and human health are closely related.While in the feed production process,some enterprises that violate the relevant Chinese laws and regulations,drug abuse or do not regulate the use of drugs in animal products,resulting in excessive residues and do harm to people's health.At present,China and the EU and other countries in food of animal origin of veterinary drug residuesdetection increased strength,and irregularities in the feed add drugs is also of veterinary drugs in animal derived food residues are the main factors.Therefore,feed drug testing also nots allow to ignore.

feed;drug residues;hazard;detection method

S816.7

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.02.047

1671-9646(2017)02b-0065-03

2017-02-05

胡红芹(1977— ),女,硕士,讲师,研究方向为营养与检测。

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