豬肉污染物的危害和檢測方法研究進展

堯聰，周茜，王紅*，朱寬正，彭瑾

湖北省產品質量監督檢驗研究院（武漢 430060）

我國是世界上豬肉生產和消費第一大國。但近年來，我國豬肉的安全問題日益突出，以“瘦肉精”“獸藥殘留”“豬流感”為代表的豬肉安全事件頻發。2018年的非洲豬瘟事件，再次引起人們對豬肉安全的關注。目前，微生物超標、重金屬污染和獸藥殘留是導致豬肉及豬肉制品安全問題的三個關鍵因素。原因在于：（1）部分養殖戶為防控疾病，提高仔豬存活率，任意使用獸藥，致使豬肉中獸藥殘留量嚴重超標；（2）為促進生長發育，使用重金屬含量超標的飼料或者直接在飼料中添加高劑量礦物質，造成豬肉中重金屬超標；（3）在養殖到銷售等多個環節中均可造成豬肉微生物污染，進而引發食物中毒。隨著人們對豬肉安全的不斷重視，豬肉污染物的檢測方法也越來越完善，新技術層出不窮，同時為了提高檢測效率和準確性，檢測人員一直在尋找更高效的檢測技術。

1 污染物的危害

1.1 微生物的危害

微生物的污染途徑貫穿整個豬肉供應鏈中，常見的幾種微生物指標有菌落總數、大腸菌群、霉菌、酵母、致病菌（包括沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、單核細胞增生李斯特菌、小腸結腸炎耶爾森菌和大腸埃希氏菌等），主要對豬肉中常見的致病菌進行綜述。

1.1.1 沙門氏菌

沙門氏菌有2 600余種血清型，屬于腸桿菌科，是重要的人畜共患病食源性致病菌，沙門氏菌已被確定在豬肉生產的所有鏈條中都有潛在的感染性，因此，在肉類行業的致病菌檢測方面意義重大[1-2]。

1.1.2 金黃色葡萄球菌

金黃色葡萄球菌通常在人和動物的皮膚和鼻腔中發現，由于它在環境中廣泛存在，可污染豬肉、家禽、蛋和奶制品等多種食物，因此，人類受其感染的概率很大，同時感染程度和范圍也很廣，從皮膚、軟組織感染到更嚴重的心內膜炎、壞死性肺炎等全身感染[3-4]。

1.1.3 單核細胞增生李斯特菌

單核細胞增生李斯特菌通常簡稱為單增李斯特菌，屬于李氏桿菌屬，該屬還有綿李氏桿菌、塞林格李氏桿菌、無害李氏桿菌、格氏李氏桿菌、默氏李氏桿菌和威爾斯李桿菌，但僅有單增李斯特菌具有致病性，與金黃色葡萄球菌類似，李斯特氏菌分布廣泛，食品污染率高。有研究表明大多數人類李斯特菌病的病例是食源性，涉及的食物主要是乳制品，其次是家禽和豬肉[5]。與大多數食源性病原體不同，單增李斯特菌的生存和繁殖能力很強，可以在低濕度、高鹽環境中，最重要的是可以在低溫環境中生長繁殖[6]。

1.1.4 小腸結腸炎耶爾森氏菌

小腸結腸炎耶爾森氏菌是一種食源性病原菌，主要存在于人和動物的腸道中，可引起發熱、腹瀉腹痛、肺炎、咽炎、關節炎、腦膜炎、敗血癥等疾病，死亡率較高，豬是它的主要宿主，最易在肥育期間感染這種食源性病原體[7-8]。

1.1.5 大腸埃希氏菌

大腸埃希氏菌一般被稱為大腸桿菌，經過多年研究發現腸出血性大腸桿菌、腸產毒素大腸桿菌、腸侵襲性大腸桿菌、腸致病性大腸桿菌、腸粘附性大腸桿菌和彌散黏附性大腸桿菌這6類致病性強，統稱為致病性大腸桿菌，致病性大腸桿菌主要通過牛肉、豬肉、羊肉、牛奶、奶制品、家禽、蛋、水產品等導致人類食物中毒[9]。早期，人們認為大腸桿菌為非致病菌，但隨后發現全球范圍內均發生過大腸桿菌O157：H7的大規模人群感染，大腸桿菌O157：H7是腸出血性大腸桿菌，感染后會出現出血性腹瀉，嚴重時會引起溶血性尿毒綜合征并危及生命[10]。由于大腸桿菌O157：H7的強致病性，因此，在食品尤其是肉類產品中的檢測意義重大。

1.2 重金屬的危害

豬肉中重金屬的污染來源主要有：（1）自然環境的污染以及農藥和化肥的大量使用導致重金屬蓄積于農作物中，然后通過食物鏈進入豬體內；（2）飼料中含有高劑量的礦物質，會造起豬肉中重金屬的富集；（3）人員管理疏忽致使豬肉在供應鏈下游遭受二次污染[11]。

豬肉中常見的有害重金屬有汞、鎘、鉻、鉛、砷等。汞主要以甲基汞的形式存在于食物中，人長期食用甲基汞污染的食物后，甲基汞在肝臟中蓄積，并破壞人的大腦、神經，影響視力等；鎘是最常見的重金屬污染物之一，會損傷人體的腎、骨骼等，引起腎衰竭，造成骨質疏松；六價鉻對人體有害，會導致胃腸道、肝腎的損傷，并有致癌性；鉛的毒性較大，對人的神經系統和血液影響較大，特別是對兒童的腦部損害較大，影響智力發育，進入人體后也很難排出；砷主要沉積在骨骼和肝腎中，影響人體的各個系統，慢性低水平砷暴露會導致各種癌癥[12-16]。

1.3 獸藥殘留的危害

獸藥由于在促進仔豬的生長發育、降低豬的發病率和死亡率、改善豬肉的品質方面效果顯著，而且還可以幫助養殖戶提高飼料的利用率，降低生產成本等，但使用不當，不僅會導致豬肉產品中的獸藥殘留超標，還會嚴重影響人類的健康，因此，國內外都規定了獸藥的最大殘留限量并發布了禁止使用名單。

1.3.1 抗生素類

抗生素包括微生物或動植物的次級代謝產物和人工合成物，畜牧養殖過程中經常使用的抗生素有磺胺類、四環素類、喹諾酮類等，這些抗生素可以在低濃度下作用于細菌或致病性微生物，對宿主影響不大，雖然抗菌效果明顯，但由于抗生素的濫用，病原體出現了變異，甚至出現了“超級細菌”，這樣就進一步促使抗生素的超劑量使用，導致食品中的抗生素殘留嚴重超標，人類食用后嚴重的會引起多種癌癥[17]。

1.3.2 生長促進劑類

促生長類藥物如β-受體激動劑、糖皮質激素、性激素等，主要是通過調節動物體內的物質代謝發揮促生長作用，但有些藥物如克倫特羅、萊克多巴胺等不僅可以促進動物生長，還可以降低脂肪含量，提高瘦肉率等，而這類藥物對人體傷害極大，長期食用含這類物質的食物會引起中毒，誘發心律失常，出現心悸、頭暈、乏力等癥狀，因此，國內外已經明令禁止使用該類藥物[18]。

1.3.3 抗寄生蟲藥類

目前抗寄生蟲藥分為抗體內寄生蟲（蠕蟲和原蟲）和抗體外寄生蟲兩類。抗蠕蟲藥如敵百蟲、咪唑類、伊維菌素、檳榔堿、吡喹酮等，主要是殺滅動物體內的線蟲、絳蟲、吸蟲等；原蟲（包括隱孢子蟲、球蟲、纖毛蟲、滴蟲等）容易感染豬的胃腸道，會引發豬腹瀉，甚至死亡；抗體外寄生蟲藥即殺蟲藥，常見的有有機氯類、有機磷類、除蟲菊酯類藥物，有些殺蟲藥的性質穩定，殘留期長，在殺滅體外寄生蟲外同時還會在動物體內會大量富集，對動物機體產生一定的毒副作用，有的還有致癌作用[19-21]。

1.3.4 中獸藥產品類

中獸藥產品主要來源于動植物，成分多樣，除蛋白質、脂肪、氨基酸等營養成分外，還含有各種次生代謝產物如多糖、生物堿、苷類、有機酸等，具有抗病原體、增強免疫與營養作用等，同時中獸藥還具有毒副作用小、使用方便、動物不易產生耐藥性、用藥安全等特點，已在實際生產中廣泛使用。但目前中藥材資源受到嚴重破壞，加上目前中藥材種植、加工、貯藏等不規范容易造成藥材的質量不穩定，有效成分含量降低，有害物質如農藥殘留、重金屬等含量超標，甚至市場上還出現中西藥物混合，摻偽售假等現象[22]。

2 檢測方法

2.1 微生物的檢測方法

2.1.1 國標法

目前，食品中微生物的檢驗主要以GB 4789.2—2016、GB 4789.3—2016、GB 4789.4—2016、GB 4789.1—2016等為檢測標準，以平板計數法為主。國標法的檢測步驟繁瑣，檢測過程耗時長，檢測結果主要依靠主觀判斷，在速度、敏感性和特異性方面都存在局限性，不能及時準確地進行食品質量安全評價，并且不適宜大量且快速的樣品檢測[23]。

2.1.2 聚合酶鏈式反應技術（PCR）

PCR技術利用DNA的半保留復制，將特定的DNA片段在體外進行快速擴增，可提高檢測的準確性。Kasanchi等[24]在PCR的基礎上采用一種新型的DNA定向擴增等溫方法，即聚合酶螺旋反應（PSR），用沙門氏菌陽性菌株和陰性菌株檢測PSR的特異性，結果表明PSR比傳統的末端PCR敏感性高10倍，其敏感性可與實時PCR相媲美，而且該方法的準確率可達100%。

2.1.3 基因芯片技術

基因芯片技術又稱DNA芯片技術，是指DNA片段經過PCR擴增后，帶有熒光標記的樣本分子與固定基因芯片上的分子探針雜交，從而對其進行含量測定，具有檢測靈敏、結果直觀精準、方法簡便等特點。馮可[25]通過原位合成基因芯片技術對單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌O157：H7、沙門氏菌和副溶血性弧菌這5種食源性病原微生物進行檢測，結果發現DNA芯片技術可同時對病原微生物靶基因數千條探針進行篩選，并驗證了DNA芯片技術對這5種目標菌的特異性和有效性。

2.1.4 環介導等溫擴增技術（LAMP）

LAMP技術不同于PCR技術，可以在等溫條件下實現核酸的體外擴增，具有靈敏度高、特異性強和檢測速度快等優點，已經在病毒、臨床診斷等領域廣泛應用，也可用于常見食源性致病菌的檢測。Lü等[26]建立了PMAxx與qLAMP相結合的方法，對冷凍牛肉中的大腸桿菌O157：H7進行檢測，結果顯示PMAxxqLAMP的檢測低限為30 CFU/mL，高靈敏度，在60min內就能完成檢測。

2.1.5 免疫磁珠分離技術（IBMS）

IBMS作為一種新的免疫技術，具有操作簡單、檢測效率高、結果準確等特點。在食品微生物檢測中，主要是利用免疫磁珠上的特異性抗體與抗原相結合，從樣品中分離并富集相應的微生物。為縮短檢測時間，經常與其他檢測技術相結合，馬凱等[27]將IBMS與雙重熒光定量PCR相結合，對新鮮豬肉中的金黃色葡萄球菌和志賀氏菌進行檢測，檢出限分別為3.4和9.4CFU/g，與傳統標準方法的檢測結果相同，但IBMS-雙重熒光定量PCR更加快速和高效。

2.1.6 酶聯免疫吸附法（ELISA）

ELISA是免疫分析技術中應用最廣泛的方法，是讓酶標抗體或酶標抗原與相應抗原或抗體結合，通過顯色來檢測。伍燕華等[28]在單抗基礎上建立了雙抗夾心ELISA方法，即以抗沙門氏菌單克隆抗體C1359和抗沙門氏菌多克隆抗體分別為檢測抗體和捕獲抗體，對豬霍亂沙門氏菌、甲型副傷寒沙門氏菌、鴨沙門氏菌、腸炎沙門氏菌和鼠傷寒沙門氏菌5種不同類型的沙門氏菌進行檢測，結果表明該方法特異性較強，靈敏度高。

2.2 重金屬的檢測方法

2.2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法的靈敏度高、選擇性好、操作簡單，可用于絕大多數金屬元素痕量組分的測定。謝炯炯[29]建立了微波消解-石墨爐原子吸收法測定豬肉中的鎘，方法檢出限為0.001 mg/kg，濕法消解肉類農產品時會出現損失、難消解、操作繁瑣的問題，而微波消解可以有效解決，并且消化時間更短，30 min之內就能完成。

2.2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是依據原子在輻射下發射出的熒光強度進行定量分析，主要用于金屬元素的檢測，而在實際檢測中，此方法常與其他檢測技術相結合，以提高檢測效率。廖彪[30]將氫化物發生與原子熒光法結合測定豬不同部位的硒含量，結果發現豬腎臟中的平均硒含量最高，脂肪中的最低。

2.2.3 電感耦合等離子體發射光譜法

與原子吸收法相比，等離子發射光譜法可以同時測定大多數金屬元素，并且線性范圍寬，分析速度快，靈敏度高。吳雪蓮[31]濕法消解西藏牦牛肉后，用電感耦合等離子體發射光譜法可以同時測定其中的鐵、鋅、錳、銅、鉬5種微量元素，檢測在1 min內完成，5種元素的檢出限為0.001 2～0.039 0 mg/L，說明這種方法的準確度和精密度都很好。

2.2.4 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法靈敏性高、適應性強、檢測效率高，是食品中的微量元素或重金屬元素的主要檢測技術，靳紅果等[32]在微波消解肉與肉制品后，通過電感耦合等離子體質譜法同時測定其中的鉻、銅、砷、鎘、汞、鉛6種金屬元素，并進行方法學驗證，結果表明電感耦合等離子體質譜法可用于多種金屬元素的同時檢測。

2.3 獸藥殘留的檢測方法

獸藥殘留目前主要依靠色譜串聯質譜技術進行定量檢測，此外還有液相色譜法、氣相色譜法、微生物法、酶聯免疫吸附法、膠體金免疫層析法、生物傳感器等。色譜串聯質譜技術除常見的氣相色譜-串聯質譜（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS/MS）和液相色譜-串聯質譜（Liquid chromatographytandem mass spectrometry，LC-MS/MS）外，還在LCMS/MS的基礎上發展出更高級的色譜串聯質譜技術，如液相色譜-四極桿線性離子阱質譜（Liquid chromatography coupled to quadrupole linear ion trap mass spectrometry，LC-Qtrap/MS）和液相色譜-四極桿-飛行時間質譜（Liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry，LC-Q-TOF-MS）等，主要對色譜串聯質譜進行綜述。

2.3.1 液相色譜-三重四極桿串聯質譜

貝峰等[33]采用QuEChERS提取、凈化，通過HPLC-MS/MS成功地建立了豬肉中102種農獸藥殘留及非法添加物的檢測方法，得到了良好的回收率和精密度。徐偉等[34]使用WondaPakQuEChERS多獸藥殘留專用提取包和凈化包，通過HPLC-MS/MS建立了16min對豬肉中125種獸藥同時進行的檢測方法，為食品中多種獸藥殘留快速篩查提供了技術支持。

2.3.2 液相色譜-四極桿線性離子阱質譜

王春等[35]采用超分子溶劑萃取法對血液中的喹諾酮類藥物進行提取與凈化，結合UPLC-QTrap MS/MS，建立了11種喹諾酮類藥物殘留的檢測方法。聶雪梅等[36]采用低溫高速離心的方法凈化豬肉樣品，對其中的20種β-受體阻滯劑及代謝物利用UPLC-QTrap MS/MS進行高通量篩查定量分析。

2.3.3 液相色譜-飛行時間質譜王珮[37]使用LC-Q-TOF-MS對磺胺類、三苯甲烷類、氟喹諾酮類、林可胺類、大環內酯類、雌激素類和酰胺醇類共7類45種獸藥殘留同時篩查分析，結果發現整個分析過程為40 min，儀器檢測限LOD為0.5～20 μg/L，定量限LOQ為1～50 μg/L，且檢測靈敏度、分離度和重現性均能達到檢測要求，說明LC-Q-TOFMS為多種獸藥殘留的同時檢測提供有力的技術支持和參考。劉小鳳[38]采用LC-QqTOF-MS，不僅對豬肉中26種獸藥進行檢測，還建立了豬飼料中32種獸藥殘留的快速篩查方法，為豬肉及豬飼料的獸藥殘留檢測提供技術支持。

2.3.4 氣相色譜-串聯質譜

薛良辰等[39]用在線凝膠滲透色譜-GC-MS/MS對魚肉中9種羥基類獸藥殘留進行快速檢測，可縮短樣品前處理時間，為動物源性食品監管提供方法參考。崔璐璐[40]首次建立了雞、鴨、鵝等禽類和豬肉、豬內臟、豬皮及脂肪中哌嗪殘留的GC-MS/MS檢測方法，為動物源性食品中的哌嗪殘留提供技術手段。

3 結語

目前，我國大力發展生豬養殖，為滿足人民對豬肉的需求，同時為保障食品安全尤其是豬肉安全，加大了對農副產品的抽檢力度和頻次。從2016至今，未發生豬肉質量的重大安全事故，但非洲豬瘟疫情的發生，又引起人們對豬肉安全的高度關注，目前的研究趨勢是建立污染物的快檢技術。加強對豬肉及其他制品的快速檢測，建立完善的檢測流程，需要各科研機構和政府部門的合作和交流。