瘦肉精残留的几种主要检测方法

桑雨，戈钰，瞿明仁，许兰娇

（江西农业大学动物科学技术学院，江西省动物营养重点实验室 营养饲料开发工程研究中心，江西 南昌 330045）

瘦肉精是盐酸克伦特罗（Clenbuteroll，Hydrochloride,CLB）、莱克多巴胺（Ractopamine，RAC）和沙丁胺醇（Albuterol，ALB）等物质的俗称，属于一类β受体激动剂[1]，选择性地作用于β2受体，有蛋白质合成和脂肪分解作用，因此常被不法养殖户用来提高动物的瘦肉率和饲料转化率[2～3]。瘦肉精在人体内会导致代谢紊乱、中枢神经系统受损、心脏功能障碍、四肢运动受阻，常见症状有眩晕、乏力、腹泻、干呕、肌肉颤抖、心悸、高血压等[4～8]。同时中毒后可能对瘦肉精会产生过敏反应，当再食用含有瘦肉精的肉类食物就会发病，可能形成终生食源性疾病[9]。因此，我国任何类型的“瘦肉精”均被禁止在牲畜养殖过程中使用。尽管国家明令禁止使用盐酸克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇等十多个属于β-肾上腺类激素等违禁药物，但受利益驱使，仍然有许多不法商家在饲料中加入“瘦肉精”[10]。目前国内检测瘦肉精残留主要有三类方法，即免疫分析法、仪器检测法和传感器检测法。

1 免疫分析法

免疫分析法包括酶联免疫吸附法（ELISA）、胶体金试纸快速检测法（GLFIS）和免疫荧光法等。

1.1 酶联免疫吸附法（ELISA）

ELISA技术的基本原理为：在底物溶液中，酶分子与抗体或抗体分子特异性结合，底物可在酶的作用下使其由无色的还原型变为有色的氧化型,通过底物的颜色的变化来判定有无相应的免疫反应，并且还可以通过ELISA检测仪进行定量测定[11]。这种方法将酶化学反应的敏感性与免疫反应中抗原抗体的特异性结合起来，兼具敏感性和特异性的优点。ELISA技术尽管成熟，但是使用该种方法检测结构类似的化合物时，会有一定的交叉反应，在检测中受各种因素的影响会出现假阳性或假阴性，尤其是样品中含有磺胺类等药物时[12]。因此，传统的ELISA法不太适合用于现场快速检测。

1.2 胶体金试纸条快速检测法（GLFIS）

胶体金试纸快速检测法是近年来发展起来的一种新型简便的检测方法，其根据竞争性抗原抗体膜层析原理而设计，它的特点是检测快速、成本低，适用于现场检测等。但是以往由于使用该试纸条时的检测方式复杂，并且制作成本较高，需要专门的检测设备和专门的检查人员，故而不能很好的适应市场监督[13]。而近年来随着技术的发展，该方法得到了不断改良完善，大幅度缩短了检测时间，不会出现假阴性和假阳性的情况。目前，胶体金试纸条快速检测法已经达到了灵敏性高、稳定性好、特异性强，适用于瘦肉精残留物的快速检测。

1.3 免疫荧光层析法

免疫荧光层析法基本原理是使用克伦特罗荧光层析试剂盒，采用竞争性免疫荧光层析法，利用层析作用使样本中的盐酸克伦特罗与试剂竞争性地结合荧光标记物。样品中的瘦肉精含量越高，荧光信号强度就会越低，再通过荧光定量仪扫描荧光信号强度，进而得出样本中瘦肉精的含量[14]。这种方法的成本低、操作简单、方便快捷、可实现定量检测。

1.4 放射免疫法

放射免疫法的原理是用受体代替抗体结合盐酸克伦特罗。目前，国外已有用放射免疫分析技术测定瘦肉精的试剂盒产品，还建立了类似放射免疫分析技术的放射受体分析法，检测限值可达到2.4μg/kg[15]。这种方法具有特异性强、灵敏度高、操作简便、快速、易标准化等优点，技术相对成熟。但是存在着放射性污染，而且仪器价格昂贵，难以实现自动化操作等缺点。

1.5 时间分辨荧光免疫技术（TRFIA）

时间分辨荧光免疫技术是利用免疫反应中抗原抗体的高度特异性,以具有独特荧光特性的镧系元素螯合物作为抗原示踪标记物,并与时间分辨荧光测定技术相结合而建立起来的一种新型非放射性微量分析技术。镧系螯合物在600 nm附近显示出窄而强的发射带和异常长的衰减时间，这可以消除荧光标记的高背景并提高检测方法的灵敏度和特异性[16]。因此，时间分辨荧光免疫技术具有灵敏度高、测量范围宽、无放射性等优点[17]。时间分辨荧光免疫技术克服了酶标记物的不稳定性、仅能一次化学发光、易受环境干扰和电化学发光的非直接标记等缺点，降低了非特异性信号，如果成功研制出检测盐酸克伦特罗的时间分辨荧光免疫分析技术试纸条,将可对盐酸克伦特罗的残留进行现场检测[18～19]。

2 仪器检测法（色谱法）

近年来，食品安全快速检测类的检测仪不断提高检测效率和精度，并且价格逐步下降[20]。目前仪器检测主要是应用色谱仪器及其联用技术，由于各国规定的兽药最大残留量日益降低，色谱仪器可检出范围受到限制，无法满足低残留检测的需要，因此需要开发更为有效的仪器分析法对瘦肉精分子实现定量定性分析[21～22]。

2.1 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法的原理为溶于流动相中的各种组分经过固定相时，由于其中的成分不同，会与固定相发生不同大小、强弱的作用，在固定相中滞留的时间也就不同，故而从固定相中先后流出并分离[23]。这种方法常和质谱系统联用，实现分析过程中的自动化。这种方法整个操作过程非常简单，检测时间也较短。同时在完成检测后，对畜产品有很高的回收效率。因此高效液相色谱法在瘦肉精的检测中被广泛地应用。

2.2 气相色谱-质谱联用

气相色谱-质谱联用原理为样品通过以气体为流动相的分离层后，受到离子源轰击电离裂解为分子离子，在电场和磁场的综合作用下，按照大小进行分离，经过整理分析进而得到质谱图[24]。该方法将色谱法的快速分离和质谱法的定性分析相结合，可以在样品含有多种残留物时检测特定的物质。这种方法灵敏度高、假阳性率更低，但是仪器设备昂贵，操作较为复杂[25]。

3 传感器分析法

传感器是一种价格较为便宜的小型便携式检测仪器，传感器主要将待测物质的成分、浓度等信息转化为电化学信号进行检测。它兼具快速检测和高灵敏度的优点。传感器分析法主要为生物传感器技术、毛细管电泳技术、电化学发光传感器技术和电化学纳米传感器技术。

3.1 生物传感器技术

生物传感器主要是指用一些特定的生物作为生物识别元件的特异性生化反应，并要使用一定的物理分析进行辅助的化学检测。工作原理主要是将特定的生物识别元件的感受器经过扩散运动使得与待测物质相结合，并且将发生的反应以一定的信号方式反映出来，从而得到检测结果[26]。该技术经过改良，大大缩短了检测时间、增加了检测的灵敏度和特异性[27]。但是该项技术目前仍然不够成熟，有很大的发展空间。

3.2 毛细管电泳技术

毛细管电泳技术属于高效液相分离中的一种，以毛细管为通道，高压电场为主要动力的液相分离分析技术。这种技术虽然目前相较于色谱法来说，浓度敏感度低很多，在实际应用中也不广泛，但是可以采用改变检测器结构的方法来提高毛细管电泳的敏感度。尤其是采用样品富集技术，根据富集模式的不同，富集倍数可达到成100～10 000倍，而且操作简单、成本低廉[28～29]。

3.3 电化学发光传感器

电化学发光传感器检测的原理是以样品自生循环消耗后在生物酶作用下产生的代谢产物，与发光材料（一般是Quantum dots Q′Ds）特异性反应，促进发光信号的增加，从而达到检测瘦肉精的目的。这种方法简便并且灵敏度高、抗干扰能力强，且可以与色谱和电泳技术联用，达到准确检测的效果。该种方法实验装置逐渐简单化、微型化，且能够在一定程度上减少抗体的使用，近年来日益受到重视[30～31]。

3.4 电化学纳米传感器

该传感器以新型纳米材料为载体，制备的纳米复合材料滴涂修饰工作电极表面，获得了高灵敏度的电化学纳米传感器。纳米材料相较于传统材料在结构上的特殊差异，使其在光、热、电、磁等方面具有更加优越的性能，大大提高了传感器的检测性能。近年来有金纳米材料、碳质纳米材料、量子点等多种纳米材料及复合纳米材料的使用，对于电化学传感器的灵敏度、重现性和响应时间等方面具有巨大的提升。随着研究的深入，纳米材料的性能逐渐提升、新型纳米材料的发现以及对纳米材料的增强机制的改造创新，电化学纳米传感器技术将会变得更加便携和自动化[32～33]。

4 讨论

随着技术的发展，检测瘦肉精的方法也越来越多。免疫法处理耗时短、成本低，但是出现假阳性率高，需要更精确的大型设备进行确证测试。同时酶和分析物（如抗原、抗体）易受温度、湿度和pH值等环境因素的影响。色谱法能够对样品有很好的分离效果，可定量检测，但是色谱法的敏感度低，检测范围有限，且仪器昂贵需要定期维护，操作繁琐需要专业人士培训。传感器技术的灵敏、精确、便携等优势在一定程度上可以克服免疫法和色谱法的缺陷，未来将会成为瘦肉精检测的主要手段。尤其是纳米传感器技术中纳米材料的复合使用，能够与免疫技术、生物芯片等手段相结合，快速高效的检测出瘦肉精的残留。随着纳米技术的不断深入，传感器将会变得更加便携，自动化程度也会提高，方便在线检测。