牛、羊肉和牛、羊奶中獸藥殘留現狀分析及檢測技術研究進展

高鵬飛，龔 威，湯亞云，管凡荀，郭亞文，賀兆源，戴國俊，謝愷舟*

(1.揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州 225009；2.教育部農業與農產品安全國際合作聯合實驗室，江蘇揚州 225009)

獸藥能預防和治療動物疾病，有目的地調節動物生理機能[1]，提高生產效益，然而由于對獸藥的過度依賴，濫用或不正確使用獸藥等原因導致動物體內獸藥殘留超標。獸藥殘留會使畜禽和人體內的病菌耐藥性增強[2]，影響藥物治療；還會引發疾病，導致中毒，嚴重會導致畸形、癌癥和基因突變[3]。為保障畜禽產品安全，優化市場環境，畜禽產品上市前必須進行獸藥殘留檢測，以確保上市動物產品中的藥物殘留水平控制在允許的范圍內。隨著人們生活水平的不斷的提升，牛、羊肉和牛、羊奶作為重要的蛋白質來源，由于其獨特的風味和多元的營養成分，市場需求量也越來越大。為了控制和監測牛、羊肉和牛、羊奶中殘留物質的出現，發展了不同的樣品前處理技術和獸藥殘留檢測技術，為食品安全保駕護航。綜上，本文綜述了近幾年我國牛、羊肉和牛、羊奶中各類獸藥的殘留現狀和國內外研發的樣品前處理技術和殘留檢測技術研究進展，以期為獸藥殘留監控和溯源提供文獻基礎，為相關檢測工作提供參考依據。

1 牛、羊肉和牛、羊奶中的獸藥殘留現狀

2021年央視“3.15”晚會上曝光的河北青縣“瘦肉精”羊事件，使得“瘦肉精”又一次進入大眾視野，引起社會強烈關注[4]。“瘦肉精”指的是一類能抑制脂肪沉積，促進骨骼肌蛋白質合成的苯乙醇胺類化合物，屬于β-受體激動劑。常用的主要有克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇和氯丙那林。在2002年農業部就禁止β-受體激動劑類藥物使用，但是由于其能提高飼料報酬，增加瘦肉率，明顯改善胴體品質，所以在生產上屢禁不止。自1990年西班牙首次出現因食用殘留克倫特羅的牛肉導致集體中毒的事件以來，關于“瘦肉精”的食品安全問題頻繁出現。2016年，王海斌[5]在對天津部分市場肉產品的調查中發現1例牛肉樣品存在克倫特羅殘留。2017年北京食品與藥品監督局發布的抽檢公告顯示，5批次牛肉存在獸藥殘留，其中1批次檢出克倫特羅[6]。李杉等[7]在2018年采集了河南省18個市的部分超市和農貿市場的豬、牛、羊肉進行殘留分析，436份樣品中有23份檢測到克倫特羅、4份檢測到萊克多巴胺，1份樣品檢出沙丁胺醇。刁艷艷[8]在研究中對市場上不同批次的20個牛奶樣品進行獸藥殘留分析，其中有2份樣品檢出氯丙那林殘留。2020年天津出現1例克倫特羅中毒事件，6人食用羊雜后均出現不良癥狀入院，經檢測，羊雜中克倫特羅的檢出值高達595.2 μg·kg-1[9]。2021年3月，江西省樟樹市市場監管局通報了其所在市區某百貨超市中的牛肉被檢出含有克倫特羅[10]。

在牛羊生產和其產品的流通中，除了“瘦肉精”等禁用藥，一些允許被用作治療動物疾病的藥物如果殘留超標也會嚴重危害消費者的健康。為規范養殖用藥，保障動物源性食品的安全，農業農村部于2019年發布了新版國標 GB 31650—2019《食品安全國家標準食品中獸藥最大殘留限量》，其中包含牛、羊肉和牛、羊奶中的殘留限量藥物種類如表1所示。在新國標中，抗生素、抗蟲藥、殺蟲藥和抗菌藥占獸藥種類比例最多，這是在牛羊生產中較為常用的幾類藥物，存在殘留超標的可能性很大。徐曦[11]在西安某市場采集了421份羊肉進行獸藥殘留分析，檢測到8份樣品中含有磺胺類藥物殘留，另有2份樣品分別雙氟沙星和諾氟沙星殘留超標。黎曉林[12]在2018～2019年采集了欽州市不同來源的動物產品進行獸藥殘留現狀調查，發現牛肉中的2份樣品青霉素殘留超標；部分羊肉存在磺胺類、四環素類和青霉素殘留，其中1份樣品磺胺類殘留超標；牛奶樣品中檢出1份阿莫西林殘留超標和1份青霉素G殘留超標。趙善倉等[13]在對我國羊奶質量現狀的分析中發現，我國奶羊養殖中不合理用藥和非法用藥現象仍然嚴重，導致羊奶中出現β-內酰胺類、磺胺類和四環素類藥物殘留現象。郭添榮[14]在研究中通過實際樣品檢測，發現94個樣品存在獸藥殘留，大部分藥物殘留水平在國家標準允許的范圍內，但在1份牛肉樣品中檢出地塞米松和林可霉素殘留超標，在1份羊肉樣品中檢測到了克倫特羅。呂冰峰等[15]對2018年我國食品安全監督抽檢結果進行分析，發現一批次羊肉中氯霉素殘留超標，5批次牛肉中殘留超標藥物是克倫特羅、恩諾沙星和磺胺類。孫瑜[16]在濟南不同的超市和農貿市場采集了10類動物源性食品進行獸藥殘留檢測，牛、羊肉和牛奶均存在硝基咪唑類和苯并咪唑類藥物殘留現象，其中1份羊肉樣品中甲硝唑的殘留量達到了74.78 μg·kg-1，8份牛肉樣品中噻苯咪唑殘留超標；4份牛肉和6份羊肉中檢測到了乙烯雌酚殘留；2份牛肉和1份羊肉樣品檢測到高殘留量的克倫特羅。目前我國獸藥殘留形勢依然嚴峻，很多地方被報道出牛、羊肉和牛奶中存在獸藥殘留超標現象，羊奶可能由于產量和流通等原因，在很多調查中并沒有將羊奶作為采樣對象，所以關于羊奶中獸藥殘留的情況可調查的資料有限，但這不代表羊奶質量安全過關，以后的調研和抽檢需要加大對羊奶的篩查力度，不給不法商戶可乘之機。解決獸藥殘留問題不僅需要地方機構正確的引導生產，指導養殖戶科學用藥，遵守休藥期規定，更需要加大監測、管控和懲治力度，切實保障國民飲食安全。

表1 GB 31650—2019 中牛肉、羊肉、牛奶、羊奶的獸藥殘留限量藥物種類

2 牛、羊肉和牛、羊奶獸藥殘留檢測中樣品前處理技術的研究進展

在完整的實驗過程中，樣品前處理是殘留檢測的關鍵，所占時間比例最大，其過程包括提取、凈化、濃縮或衍生化。在牛、羊肉和牛、羊奶中的獸藥殘留檢測中，由于樣品基質復雜，待測物質的濃度較低，水、蛋白質、脂肪等復雜基質的存在會加大分離和凈化的難度，影響待測藥物的凈化效果與速度，所以檢測不同樣品必須要選擇合適的前處理方法。目前，在牛、羊肉和牛、羊奶的獸藥殘留檢測中常用的樣品前處理技術主要有：液-液萃取、固相萃取、QuECHERS、加速溶劑萃取。

2.1 液-液萃取 液-液萃取法是最經典的提取凈化方法之一，其原理是利用待測組分與樣品雜質在互不相溶的兩相中溶解性差異進行凈化，在提取性質相似的待測物時應用廣泛。Imamoglu等[17]在檢測牛奶中26種獸藥和187種農藥殘留的研究中，使用含0.1 %乙酸的乙酸乙酯進行液-液萃取，試驗得到了滿意的結果。Li等[18]通過乙腈提取牛奶中的25種獸藥，基質效應較小且獲得了滿意回收率。

2.2 固相萃取 固相萃取是溶質在高分子固定液膜和水溶液間達到分配平衡后分離，就是將液體樣品中的目標物質利用固體吸附劑吸附，再洗脫或加熱解吸附，達到分離和富集目標藥物的目的。賈瑋等[19]基于SPE建立了一種檢測羊肉中12種獸藥殘留的方法，在相應濃度范圍內，所有藥物的回收率高于71.37 %，RSD低于6.37 %，精密度高，靈敏度滿足檢測需要，適合羊肉中獸藥殘留的檢測。最近，沈昕等[20]建立了牛、羊奶中莫昔克丁殘留檢測的方法，樣品經乙腈提取后，再經過C18固相萃取柱凈化，濃縮衍生后上機檢測，該方法靈敏度高，樣品回收率在75.5 %以上。

2.3 QuEChERS QuEChERS萃取法因具有快速、簡易、廉價、有效、穩定和安全的特點而得名，其原理是利用吸附填料與基質中雜質之間的相互作用來吸附雜質，從而實現凈化。Kang等[21]通過QuEChERS法提取牛肉和牛奶中的66種獸藥，在試驗的濃度范圍內，所有藥物回收率在70.0 %以上，其他質量參數均滿足檢測需要。陳娟等[22]基于QuEChERS萃取法建立了一種用于牛奶中11種激素類殘留的檢測方法，樣品萃取劑為乙酸乙酯，凈化管為Cleanert MAS-Q，該方法在相應濃度范圍內線性良好，靈敏度高，適合牛奶中激素類藥物的多殘留檢測。

2.4 加速溶劑萃取 加速溶劑萃取是在高溫高壓條件下用有機溶劑對固體或半固體的樣品進行自動化萃取的技術。高溫可以增加分析物的溶解度，降低基質效應，高壓可以使溶劑在高溫下仍保持液態，保證揮發性物質不揮發，縮短萃取時間。Han等[23]將ASE和凝膠滲透色譜結合來檢測牛肉和牛腎中的克霉唑殘留，該方法快速準確、靈敏度高。Yu等[24]開發了一種ASE法用于提取牛肉和肝臟中的7種四環素類化合物，提取三氯乙酸/乙腈提取肌肉和肝臟樣品，提取溫度為60 ℃，壓力為65 bar。根據不同的前處理方法的性質，表3總結了以上四種方法的各自特點，根據不同樣品性質選擇合適的前處理方法，可以提高樣品制備效果。目前不少研究是將兩種前處理方法相結合，以彌補各自的不足，獲得更好的試驗結果。

3 牛、羊肉和牛、羊奶獸藥殘留檢測中分析技術的研究進展

3.1. 氣質聯用法 氣相色譜是根據待測化合物在載氣的帶動下通過色譜柱的速率不同來分離混合物。通常氣相色譜檢測藥物殘留都需要進行衍生化反應，并選擇特定的毛細管柱來分離樣品，再通過與質譜檢測器相連進行分析測定。孫慧中等[25]通過氣相色譜-質譜法測定牛肉中17種二噁英類殘留，方法精密度高，滿足檢測需要。李曉晶等[26]通過氣相色譜-串聯質譜法同時測定牛奶中7種多溴二苯醚，所有樣品的回收率在89.7%以上，檢測限(limit of detection, LOD)為2.4～9.8 ng·kg-1，該方法簡單快速，靈敏度高。氣質聯用法雖然檢測速度快和靈敏度高，但適合檢測的主要是可以氣化或衍生后可以氣化的小分子量藥物，一些熱不穩定或大分子量的藥物只能選擇其他檢測方法，牛、羊肉和牛、羊奶中的藥物殘留大部分是大分子量的化合物，所以氣質聯用法的應用并不如液相色譜法和液質聯用法廣泛。

表2 不同的前處理方法優缺點對比

3.2 液相色譜法 液相色譜是以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將極性不同的單一溶液或不同物質的混合溶液通過固定相色譜柱，根據經過色譜柱的停留時間不同達到分離檢測的目的。HPLC和UPLC是在液相色譜的基礎上發展來的檢測技術，具有高速、高效、高靈敏度的特點，目前是檢測牛、羊肉和牛、羊奶中獸藥殘留的常用方法。液相色譜將目標化合物分離后要選用適合的檢測器進行測定，如熒光檢測器(fluorescence detector, FLD)適合本身擁有或衍生后獲得熒光基團的藥物，二極管陣列檢測器(photodiode array detector, PDAD)和紫外檢測器(ultra-violet detector, UVD)則需要依靠紫外基團進行檢測。表3列出了通過液相色譜連接不同檢測器檢測牛、羊肉和牛、羊奶中的獸藥殘留的研究結果對比。

表3 牛、羊肉和牛、羊奶中液相色譜連接不同檢測器檢測結果對比

3.3 液質聯用法 LC-MS是以液相色譜作為分離系統，質譜為檢測系統，由于質譜強大的定性能力，使其在有機物分析領域有廣闊的應用空間。目前在牛、羊肉和牛、羊奶的獸藥殘留檢測中常用的液質聯用法主要有HPLC-MS/MS和UPLC-MS/MS，具有分析范圍廣、分離能力強、結果可靠等優點。表4列出了近幾年通過液質聯用法檢測牛、羊肉和牛、羊奶中獸藥殘留的研究結果。通過表3和表4對比，可以發現與液相色譜法相比，液質聯用法的應用范圍更加廣泛，可以分析更多不同種類的藥物，且檢測限相對更低。

表4 不同液相色譜-串聯質譜法檢測牛、羊肉和牛、羊奶的結果對比

3.4 其他方法

3.4.1 毛細管電泳 毛細管電泳(capillary electrophoresis，CE)是在高壓直流電場作用下，以電滲流為驅動力，毛細管為分離通道，依據樣品中各組分的通過速度不同而實現分離的技術。韓宇等[40]通過CE檢測牛肉中兩種氟喹諾酮類殘留，該方法靈敏度高，滿足檢測需要。Yang等[41]通過CE分析畜產品中的6類磺胺類藥物，牛奶樣品的LOD在1.8～16.3 μg·L-1之間，方法簡單快速，精密度高。CE具有試劑消耗低、分離效率高的優點，但由于進樣量小，因而制備能力不足，且CE在重現性方面有一定的局限性。

3.4.2 免疫分析法 免疫分析法是通過抗原與抗體發生免疫反應后的特異性結合，以此對目標化合物進行測定分析，操作簡單，檢測速度快。李堅等[42]建立了一種新型酶聯免疫吸附法檢測食品中的恩諾沙星，該方法具有良好的靈敏度和特異性。安靜等[43]用化學發光免疫分析法篩查新疆地區動物源性食品中的硝基呋喃及代謝物殘留，被檢出的樣品通過UPLC-MS/MS進行驗證，兩種方法檢測結果一致。免疫分析法更適合大批量樣品的定性檢測，其發展要保證準確性和靈敏度，避免“假陽性”問題。

3.4.3 生物傳感器分析法 隨著納米技術的成熟，生物傳感器技術的發展為牛、羊肉和牛、羊奶中的獸藥殘留檢測提供了新方向，綠色環保、安全有效的高靈敏度檢測方法在未來的發展空間很大。Sun等[44]通過化學發光傳感器法檢測牛奶樣品中的四環素類獸藥殘留，方法優化后的LOD為21 fmol·L-1。Wang[45]通過電化學傳感器檢測樣品中的氯霉素殘留，該方法具有很高的靈敏度和很好的可重復性和穩定性，并已成功用于牛奶樣品中氯霉素的檢測。生物傳感器具有試劑消耗低、靈敏度高、省時省力等優點，但在牛、羊肉和牛、羊奶殘留檢測的應用還不是非常廣泛，目前主要是用于檢測肉品質和風味等，而且由于研究歷史較短，目前還有不少問題需要解決，但隨著研究的深入，該方法在獸藥殘留檢測領域的應用將成為一種趨勢。

4 總結與展望

我國牛、羊肉和牛、羊奶中的獸藥殘留問題仍然嚴峻，特別是β-受體激動劑、抗生素類和抗菌類藥物經常被查出殘留超標。在養殖過程中要嚴格按照要求科學使用獸藥，遵守休藥期的規定，并且上市前要對產品進行殘留抽檢，符合國家標準才可以流通市場，避免藥物殘留超標危害消費者健康。對于不同的樣品基質要選擇合適的樣品前處理方法，目前在牛、羊肉和牛、羊奶的檢測中常用的樣品前處理技術主要是SPE和QuEChERS，凈化效果好，分離時間短，溶劑用量少，但在應用時要注意規避基質干擾。ASE法因其特有的優點，仍有很大的發展空間。將不同的樣品前處理技術聯用可以減少單一方法的缺陷，使樣品制備更加完美，提高回收率。免疫分析法適合快速檢測對樣品進行定性，而更加精確的定量分析則需要儀器檢測。與氣相色譜和液相色譜相比，CE分析儀器相對便宜，適合沒有色譜儀器的實驗室。HPLC-MS/MS和UPLC-MS/MS是超痕量分析最常用的方法，適用范圍廣，分析結果準確可靠，且不需要衍生化反應，未來一段時間的大部分研究也都會是以液質聯用技術為主。生物傳感器對獸藥殘留的檢測具有更高的準確度、安全，更有極高的靈敏度和精密度，時效快且成本更低，雖然目前生物傳感器技術的應用還不如傳統的檢測方法廣泛，但其未來發展可期。