畜产品兽药残留种类及检测技术研究
2017-11-16孙宇张亮
孙宇++张亮
近几年来,随着畜牧业规模的扩大以及动物疾病的频发,常常使用兽药提高生产效率、防治动物疾病、改善畜产品品质,而不合理地使用和滥用兽药及饲料药物添加剂的现象也越来越严重,导致畜产品中兽药残留。畜产品中兽药残留不仅造成环境的污染,破坏生态平衡,给人类的健康带来极大的危害,而且在国际贸易中,不仅影响畜产品品质,给我国造成巨大的经济损失,影响我国畜牧业的发展和出口创汇,更重要的是损害了我国畜产品在国际上的声誉,影响我国畜产品在国际上的地位。
残留兽药的分类
目前,随着现代养殖业的规模化发展,兽药的种类和应用规模逐年递增,食品法典委员会(CAC)按照功能将兽药分为糖皮质激素,生长促进剂,辅助生产剂,肾上腺受体激动剂,β-受体阻断剂,抗肠虫剂,杀菌剂,杀虫剂,抗原虫剂,杀锥虫剂,镇静剂等;根据残留毒理学意义较大的兽药按其用途分类主要包括:抗生素类,如链霉菌产生的广谱抗生素——四环素,对革兰氏菌具有较强抑制能力的大环内酯类抗生素以及β-内酰胺类、氯霉素、氨基糖苷类等;合成抗菌素类,如目前最为常见的磺胺类药物以及广谱抗菌药物——喹诺酮类等。抗寄生虫类药和杀虫剂,如苯并咪唑类、阿维菌素类、咪唑并噻唑类等;生长促进剂,如克仑特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇、雌二醇等。
兽药残留检测方法
现阶段,我国畜产品中兽药残留问题十分严重,因此,畜产品中兽药残留的检测是保障我国畜产品安全极为重要的问题。目前,国内外检测畜产品中兽药残留的方法主要有四大类,分别为免疫法、仪器法、生物传感器法以及微生物法。
仪器检测法。
(1)高效液相色谱技术(HPLC)及其联用技术
高效液相色谱法利用不同物质在不同相态中分配系数的不同,以流动相对固定相中的待测物进行洗脱,使柱内各成分被分离,通过检测器进行检测,从而实现对被测样品分析的一种色谱技术。由于具有分离效率高、选择性好、特异性强、灵敏度高等优点,在畜产品兽药残留测定中的广泛应用。Stoev建立了畜产品中10种常用磺胺类药物的HPLC-FLD检测法,最低检测限可达1~5μg/kg。谢恺舟等将高效液相色谱与荧光检测技术联用,对鸡蛋中氟苯尼考和氟苯尼考胺残留量进行检测,该方法线性关系良好,相关系数达到0.999以上。
(2)气相色谱技术(GC)及其联用技术
气相色谱法是利用各组分在流动相和固定相之间分配系数的差异,进行分离与分析的色谱技术,该方法具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、样品用量小等优点,自20世纪60年代气相色谱应用于农药和药物残留分析以来,大大提高了农兽药残留量的检测水平。目前,该法已成为最典型、应用最广的分析方法。张英宣采用GC法测定鸡蛋中氯霉素的药物残留量,该方法在1~300ng/ml范围内氯霉素标准溶液的峰面积与浓度线性关系良好,回收率达93.4%。
(3)薄层色谱法(TLC)
薄层色谱法是利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同,使在移动相流过固定相的过程中,连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附,从而达到各成分互相分离的目的。该方法是一种简便、快速的传统色谱分析方法,它可同时测定多个样品、分析成本低,但重现性不好、灵敏度及分辨率不及GC和HPLC,使它在兽药多残留分析中的应用受到限制。Gerry J.Reimen等建立了检测鲑鱼中磺胺嘧啶、磺胺甲嘧啶、磺胺二甲嘧啶等5种磺胺药的TLC方法,检测限可达0.136μg/mL。
免疫学检测法。免疫学检测法是利用抗原抗体特异性反应检测各种物质的技术。该方法在兽药残留检测中具有非常突出的优势。免疫方法适用于大量样本的快速分析、灵敏度高、成本低,不需要昂贵复杂的仪器,能够满足畜产品兽药残留现场快速检测的需要。近年来,免疫学检测方法,尤其是酶联免疫吸附法广泛应用于农药和兽药的快速筛选残留检测。
(1)酶联免疫吸附法(ELISA)
酶联免疫法是将已知的抗原或抗体吸附在固相载体表面,使酶标记的抗体或抗原在固相表面进行反应的技术,通过酶与底物发生颜色反应来定量测定抗原或抗体量的一种方法。随着该技术的不断完善和成熟,目前ELISA方法在农药残留检测的免疫方法中占到了90%以上。Jester Edward等应用ELISA试剂盒对鱼肉样品中硝基呋喃类药物残留进行检测,并将检测结果与LC-MS-MS检测结果进行比较,相对偏差范围在1.8%~7.6%。两种分析物在鱼肉中的最低检出限分别达到0.05ng/g和0.2ng/g。蔡勤仁等在制备恩诺沙星的单克隆抗体的基础上,建立了间接竞争ELISA方法,灵敏度为0.13ng/ml。
(2)胶体金免疫法(CGIA)
胶体金免疫法是待测样品与固定在试纸条上的胶体金标记抗体相结合产生高特异性、高亲和免疫反应,由于胶体金颗粒具有高电子密度的特性,样品会滞留并富集在检测区域,出现呈色现象。该方法直接根据显色结果进行定性分析,无需其他衍生步骤,适宜于药物残留的快速初筛。Verheijen等研制了磺胺二甲嘧啶(SM2)胶体金快速检测试纸条用于检测SM2标准液和牛尿样本,制备的试纸条检测限为10.0ng/mL,对稀释后的新鲜牛奶进行测定,检测限为20.0ng/mL。Li SQ等则在纳米金颗粒上联结单抗,制备纳米金探针对肉类和饲料样品中硝基呋喃代谢物AMOZ进行快速筛选和检测,开发了一种竞争性免疫层析测定方法。
(3)放射性免疫法(RIA)
放射免疫分析法是采用放射性受体竞争的原理快速检测畜产品兽药残留的方法。此法样品前处理简便,可以检测磺胺类总残留总量,适用于初筛分析。
(4)化学发光免疫分析法(CLIA)
化学发光免疫分析法是基于化学发光强度和被测物含量之间的关系建立起来的一种分析方法。CLIA用于兽药残留检测的方式与ELISA方法类似,采用直接法检测或间接法检测。目前,CLIA法能够检测动物组织中的克伦特罗、磺胺类等药物。
微生物检测法。微生物抑制分析法是根据药物对特异微生物的抑制作用来定性分析样品中药物残留。该法样品处理简便,回收率高,不需特殊设备,适用于兽药残留大量分析的筛选,现已作为一种快速有效的兽药残留初筛方法被广泛使用。近年来,我国不少学者相继以特异性微生物为工作菌,用杯碟法或圆滤纸片法测定畜产品或其组织中的抗生素残留。但是微生物法灵敏度和精确度较低,缺乏特异性,只适用于抗生素总残留的测定,且易受到其他抗生素的干扰,故需要借助免疫法和仪器分析法等加以确定。
生物传感器检测法。生物传感器是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)与适当的理化换能器相结合,通过光、热、声音、颜色等信号转变为可定量的电信号从而快速检测抗原、抗体、维生素、蛋白质等物质的一种新型器件。该方法具有选择性好、精度高、分析速度快、成本低、并且可实现在线连续监测。Haasnoot等以单克隆抗体为基础,建立了生物传感器免疫方法实现对鸡血浆中8种磺胺类药物的检测。Thompson等利用光学免疫传感器建立了多种畜产品中硝基咪唑类药物的多残留测定方法。
展望
随着公众对食品安全关注度的提升,以及国际贸易对食品安全要求的日益严格,畜产品中的兽药残留问题也愈来愈受到社会各界的关注。兽药的残留问题不仅会对人们身体健康造成影响,还会制约畜牧行业的正常发展。因此,必须加大宣传引导,增强大家的法制观念,从根本上控制兽药的乱加滥用,加强对兽药生产和使用的管理,同时完善兽药残留的检测体系,最终实现兽药存留问题的有效控制。
基金項目:粮油食品深加工吉林省高校重点实验室科研项目(2016019);吉林工商学院科学技术研究项目( LZ2016007)。endprint