动物源食品中残留抗生素的危害和检测技术

何文

摘 要：治疗感染性疾病的抗生素被广泛用作畜禽饲料添加剂，导致动物源食品中抗生素的残留与危害日渐严重。因此，寻找开发有效的技术来检测抗生素的残留、消除和控制抗生素的滥用情况，势在必行、刻不容缓。本文对动物源食品中残留抗生素的危害进行了详细的阐述和说明，并对我国抗生素残留的检测分析技术进行了总结、对比和展望。

关键词：动物源食品;抗生素;检测技术

Harm and Detection Technology of Residual Antibiotics in Animal Derived Foods

HE Wen

（Henan Nursing Vocational College， Anyang 455001， China）

Abstract： Antibiotics for the treatment of infectious diseases are widely used as livestock and poultry additives， resulting in the increasingly serious residue and harm of antibiotics in animal derived food. Therefore， it is imperative and urgent to find and develop effective technologies to detect the residue of antibiotics and eliminate and control the abuse of antibiotics. In this paper， the harm of residual antibiotics in animal derived foods was described in detail， and the detection and analysis techniques of antibiotic residues in China were summarized， compared and prospected.

Keywords： food of animal origin; antibiotic; detection technology

1 动物源食品中残留抗生素概述

动物源食品是指来源于动物体的，可供人食用的动物组织或初级动物性产品。抗生素是由细菌、真菌等微生物发酵或者通过人工合成的具有抗菌活性的化合物，其特点是在极低浓度下能干扰或杀灭其他正常生物细胞，主要用于人类和动物感染性疾病的治疗。兽药中常见的抗生素主要包括四环素类、磺酰胺类、β-内酰胺类、喹诺酮类、硝基呋喃类和多粘菌素等药物。抗生素在动物体中有3种作用：治疗动物的感染性疾病;预防动物感染性疾病的发生;作为生长促进剂提高牲畜产量。因此，原本只是治疗感染性疾病的抗生素被廣泛用作畜禽饲料添加剂。例如，养蜂人给蜜蜂喂食大量四环素等抗生素，预防蜜蜂生病，同时也能提高蜂蜜产量;为使鸡、猪和牛等人工饲养动物不生病，提高产量，养殖户通常会使用较大剂量的抗生素进行治疗和预防，鸡肉和猪肉抗生素残留超标现象严重，甚至鸡蛋也相继被检测出含有超标的抗生素;养殖鱼、虾和蟹类海鲜产品也是抗生素污染的重灾区，多检测出氯霉素和呋喃唑酮两类广谱抗菌药。其中，呋喃唑酮由于具有潜在的致畸、致癌、致突变作用，已经被列为禁止使用的药物。抗生素滥用除了直接污染动物体外，慢慢蓄积的残留药物还可能污染乳肉制品、蜂蜜、奶粉甚至鸡蛋和鸭蛋等动物源食品，从而严重危害人体健康。因此，抗生素在食品中，特别是肉及其制品中的残留与危害也日渐显露[1]。

2 动物源食品中残留抗生素的危害

食品中残留抗生素的量一般很低，对机体的直接毒性较小，但长期摄入后会在体内蓄积，给人体健康带来潜在或直接的危害。长期摄食含抗生素的动物性食品，容易诱导耐药菌株的出现，增加细菌的耐药性，打乱人体正常有益菌群平衡，导致机体免疫力下降，易发感染性疾病。体内如果长期蓄积过量的抗生素还会产生“毒性”。例如，氨基糖苷类抗生素（链霉素、庆大霉素和卡那霉素等）可以损害第八对颅脑神经，导致眩晕和听力减退;四环素类药物中的富电子体系能与多种金属离子结合，影响人体对钙和铁的吸收，抑制骨骼的发育，形成的金属离子络合物沉积在牙齿组织中形成“四环素牙”;具有造血系统毒性的氯霉素会诱发人体产生再生障碍性贫血;青霉素、四环素和磺胺类药物能刺激机体产生抗体，造成过敏反应，出现荨麻疹、水泡、发热等现象，严重时会出现过敏性休克，甚至死亡;磺胺二甲嘧啶、土霉素和呋喃唑酮等抗菌药物长期低剂量地摄入，会导致癌症、肿瘤。

未被动物肠道吸收的过量抗生素，会通过动物的粪便和尿液持续并频繁地排泄到环境中，造成残留抗生素对环境持续性的污染。持续污染环境的抗生素又通过食物链循环、水资源循环等各种循环方式重新进入人类生活，直接或间接进入人体，导致抗生素治疗率下降，发病率和死亡率增加[2]。为保护消费者的健康，许多国家已经禁止在农业中使用某些抗生素。1997年，欧盟理事会指令中规定了有关控制动物及其产品中抗生素残留的法规，禁止阿伏霉素和螺旋霉素、磷酸泰乐菌素、维吉尼亚霉素和杆菌肽锌生长促进剂在食用动物中的使用。1998年丹麦食品工业停止使用所有抗微生物促生长剂。2004年澳大利亚农药和兽药管理局禁止在动物中使用喹诺酮类抗菌药。2005年，美国食品药品管理局禁止在食用动物中使用恩诺沙星[3]。我国自1989年以来，也对动物饲料中抗生素的使用进行了规范。

3 动物源食品中残留抗生素的前处理技术

（1）液-液萃取前处理技术。该萃取技术主要是利用目标成分在不同溶剂中分配系数的差异，实现目标成分与混合基质或其他无关成分的分离，该前处理技术对实验条件要求不高，但操作时间比较长。

（2）液-固萃取前处理技术。该技术则是利用固体吸附剂对液体样品中目标成分和基质吸附性差异，实现样品中目标成分与基质分离，该处理技术无需使用大量溶剂就可以快速实现样品分离目标，节约试验成本，且处理时不会出现乳化现象[4]。

4 国内动物源食品中残留抗生素检测技术现状

目前，我国动物性食品中残留抗生素常用的检测技术主要有生物检测技术（微生物抑制检测法和免疫分析检测法）、液相色谱-质谱联用检测技术和新兴的传感器快速检测技术。

微生物法是通过分析抗生素对微生物的抑制作用，计算抗生素的含量。例如，范维等[5]建立一种高通量微生物显色法对60份动物源性食品中抗生素残留进行筛检，再结合高效液相色谱-串联质谱法对阳性样品进行复测，验证高通量微生物显色法的可行性。免疫检测法包括酶联免疫吸附测定法和胶体金免疫层析技术。例如，梁娟等[6]采用酶联免疫法测定水产苗种中氯霉素残留量。许俊丽等[7]利用纳米金标记戊唑醇单克隆抗体，建立了戊唑醇免疫层析快速检测方法。以20 nm的胶体金颗粒标记抗戊唑醇单克隆抗体作为检测探针，分别将包被原Teb-OVA（0.3 mg/mL）和羊抗小鼠IgG抗体（1 mg/mL）包被于硝酸纤维膜（NC膜），形成检测线（T线）和质控线（C线），组装成的胶体金免疫层析检测试纸条裸眼观察的检出限为6.25 ng/mL（T线完全消线），可在15 min内实现小麦、黄瓜和甘蓝中戊唑醇的定性与半定量分析。

色谱-质谱联用检测技术已经广泛应用于抗生素残留的检测，该技术能够准确对食品中药物痕量残留进行检测和定量。例如，陈燕等[8]应用固相萃取及液相色谱串联质谱技术，建立了水产品中磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类、四环素类和氯霉素类等17种抗生素药物残留量的检测方法。样品中的抗生素通过PEP固相萃取小柱进行富集后，以C18反相柱为分析柱，乙腈和0.1%甲酸为流动相，采用液相色谱串联质谱进行定量分析。水产品中抗生素的方法检出限为0.5～10.0 μg/kg，平均回收率为61%～115%。

传感器法是一种新型便捷的现场分析检测技术，主要包括生物传感器法、电化学传感器法和光谱传感器法等。李春花[9]针对动物性食品典型的四环素、多西环素、土霉素和金霉素残留，针对性地设计了4种能够特异性识别四环素抗生素的功能化金属有机骨架荧光传感器，实现了动物性食品中四环素抗生素残留的灵敏检测。张慧[10]以电化学、荧光两种生物传感方法，将特定适配体与纳米材料结合构建两种适配体传感器：①以石墨化多壁碳纳米管（MWCNTGr）和金纳米壳（Au nanoshells）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）作为测试平台，构建了一种基于电化学方法的信号双重放大适配体传感器并成功应用于链霉素（STR）的检测;②制备了一种荧光适配体传感器，其5’端修饰巯基以连接纳米金（AuNPs），3’端修饰氨基以连接碳量子点（CQDs），用于卡那霉素（KAN）的检测。以链霉素（STR）和卡那霉素（KAN）为目标物，成功地将构建的两种适配体传感器应用到牛奶样品中氨基糖苷类抗生素的残留检测。电化学检测STR的回收率为94%～108%（不脱脂）和96.4%～103.8%（脱脂）;荧光检测KAN的回收率为91.63%～99.80%（不脱脂）和97.12%～105.20%（脱脂），脂肪对荧光方法产生的影响较大，对电化学影响不大。

5 动物源食品中残留抗生素检测技术的分析与展望

微生物抑制检测法虽然简单，但主要适用于大批量样品检测，对于动物性食品中微量残留抗生素的测量无法实现，且检测过程和结果非常容易受到其他藥物成分干扰。免疫分析技术虽然灵敏度高、特异性强，但样品的前处理程序烦琐复杂，不适用于大批量样品和未知样品的检测。例如，胶体金免疫层析技术的检测卡多是单残留的检测卡，对未知靶标的样品进行检测需要购置多种检测卡，检测成本大大提高[11]。色谱-质谱联用分析检测技术用途广泛，能够准确对食品中药物痕量残留进行定性和定量的检测分析，但前处理工作费力耗时，仪器昂贵、不方便携带。传感器快速检测技术灵敏度高、选择性高、响应时间短和可操作性强，但传感器检测技术的准确性和稳定性还需要进一步改善和提高，以及如何建立同时具有高特异性、高灵敏度、可重复利和便携性等诸多优势的传感器检测技术还需进一步研究[12]。

参考文献

[1]黄璐，杨成雄，刘生鹏.动物源性食品中抗生素残留的危害及检测方法[J].广州化工，2021，49（5）：44-47.

[2]BOOTH A，AGA D S，WESTER A L.Retrospective analysis of the global antibiotic residues that exceed the predicted no effect concentration for antimicrobialresistance in various environmental matrices[J].Environment International，2020，141：105796.

[3]BEN Y J，FU C X，HU M，et al.Human health risk assessment of antibiotic resistance associated with antibiotic residues in the environment： a review[J].Environmental Research，2019，169：483-493.

[4]李俊霞，马丽雅，林河通，等.果蔬中农药残留检测分析研究进展[J].江苏农业科学，2021，49（6）：1-9.

[5]范维，高晓月，李贺楠，等.高通量微生物显色法快速检测动物源性食品中抗生素残留[J].食品科学，2017，38（16）：239-244.

[6]梁娟，张倩玉，魏海英，等.酶联免疫法测定水产苗种中氯霉素残留量[J].水产养殖，2022，43（3）：49-52.

[7]许俊丽，刘贝贝，王玉龙，等.胶体金免疫层析试纸法检测农产品中戊唑醇残留[J].分析化学，2019，47（11）：1823-1831.

[8]陈燕，李康柏，许均图，等.液相色谱串联质谱法检测水产品中17种抗生素残留量[J].现代食品，2021（9）：201-204.

[9]李春花.金属有机骨架纳米传感器检测食品中的四环素类抗生素[D].杨凌：西北农林科技大学，2020.

[10]张慧.基于适配体传感器的牛奶中氨基糖苷类抗生素残留检测方法研究与应用[D].淄博：山东理工大学，2021.

[11]罗俊霞，张刚，申战宾，等.胶体金免疫层析技术应用于农药残留检测的研究进展[J].农产品质量与安全，2022（1）：41-49.

[12]窦博鑫，张云亮，王艳，等.生物传感器在食品检测领域的应用研究进展[J].食品安全质量检测学报，2022，13（3）：845-851.