廖文通
(廣東輕工職業技術學院,廣東廣州 510330)
氯霉素為呈白色或微黃色的針狀、片狀晶體,無臭,味苦,熔點為149~153 ℃;易溶于乙醇、丙酮和乙酸乙酯,微溶于水、乙醚和氯仿,不溶于苯和石油醚。在室溫下pH值為2~9的水溶液中,氯霉素能穩定存在24 h以上,蒸餾水煮沸5 h也不會影響它的活性。氯霉素作為一種廣譜抗生素,過去在畜牧養殖業中廣泛應用,但是它本身的毒副作用較強,殘留在動物體內經食物鏈傳給人類,會危害人體健康。《食品動物中禁止使用的藥品及其他化合物清單》(農業農村部公告第250號)中明確規定:禁止氯霉素及其鹽、酯在所有食品動物中使用;《食品安全國家標準 食品中獸藥最大殘留限量》(GB 31650—2019)中規定:氯霉素在所有動物源性食品中不得檢出[1]。目前,食品中氯霉素的檢測技術方法較多,且人員、環境、技術操作等因素均會影響檢測結果,因此檢驗人員必須加強質量控制。
近年來的監督檢查中發現,在部分動物性食品如雞、鴨、豬、牛和魚肉中檢測出氯霉素。這些氯霉素主要來源于3個方面:①為防止動物生病,促進動物生長,縮短養殖周期,動物養殖過程中在飼料內違規添加氯霉素;②水產品運輸過程中保存活力,尤其是海鮮產品長途運輸中,在水中加入氯霉素延長海鮮的存活時間,降低死亡率,從而獲得更高的經濟效益;③飼養過程中的水質出現外源性污染,這種情況比較少見。
氯霉素本身既是一種抗生素,也是一種殺菌劑,對革蘭陽性菌和陰性菌具有較強的抑制作用,對大腸桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌以及肺炎球菌等引起的感染有較高的治療效果。作為藥物服用時,氯霉素口服后經胃腸吸收,每6 h服用0.5 g,血藥濃度維持在 4 μg·mL-1以上;口服 15 mg·kg-1后,2 ~ 3 h達到血藥濃度峰值為10~20 μg·mL-1;靜脈用藥時,同等劑量下的血藥濃度峰值稍高于該數值。
但是,食品中殘留的氯霉素,經食物鏈進入人體后會帶來嚴重危害。①長期攝入微量氯霉素,人體會對部分細菌產生耐藥性,造成體內正常菌群失調。造成這一情況的原因是細菌在乙酰轉移酶的介導作用下,導致氯霉素失活以及部分細菌改變了膜的通透性,導致氯霉素不能進入細菌體內。②氯霉素直接攻擊血液系統,會提高再生障礙性貧血、白血病的發生風險,通過血象檢查可以進行監測評估。③新生兒和嬰幼兒可能發生灰色綜合征,表現為腹脹、嘔吐、紫紺、呼吸淺表和循環障礙等癥狀[2]。由于新生兒和嬰幼兒的肝臟發育不全,腎臟排泄能力較差,發生灰色綜合征的死亡率約為40%。
氯霉素無色無味,消費者在購買、食用過程中肉眼無法鑒別,因此必須采用專業的檢測技術手段檢測食品中的氯霉素殘留。目前常用方法有微生物法、免疫法、色譜法以及光譜法等,本文僅對酶聯免疫吸附法(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)在食品氯霉素檢測中的應用進行介紹。
ELISA法的檢測原理是利用抗原與抗體的特異性免疫化學反應,即酶標記物與樣品中的氯霉素、微孔中的抗體進行競爭反應[3]。反應過程中,若樣品中的氯霉素含量高,競爭反應的酶標記物越多,微孔中抗體與酶標記物的結合減少,顯色后氯霉素含量與樣品吸光度值呈反比,利用標準曲線即可得出定量結果。
ELISA法檢測食品中的氯霉素,需要的儀器包括酶標儀、旋轉蒸發儀、勻漿器、振蕩器、冷凍離心機、微量移液器、電子天平和氮氣吹干裝置等。使用的試劑均達到分析純標準,主要有乙酸乙酯、乙腈、正己烷、鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和氯霉素ELISA試劑盒等。
樣品制備完成后,ELISA法操作步驟如下。①在不同微孔中加入標準溶液,加入完成前處理的樣品溶液。②在每一個微孔中加入酶標記物。③溶液與酶標記物充分混合后,置于室溫下避光靜置溫育。④去除微孔中的反應液,加入洗液洗滌,重復進行3次,并使用吸水紙拍干。⑤在微孔中加入底物溶液,充分混合,置于室溫下避光靜置溫育。⑥在微孔中加入反應終止液。⑦使用酶標儀判定波長為450 nm的數據。⑧結果判定。計算樣品或標準液吸光度值(B)與零標準吸光度值(B0)的比值;以B/B0值為縱坐標,以標樣濃度的對數值為橫坐標,繪制標準半對數曲線;根據樣品的B/B0值,從曲線上讀出對應的濃度,乘以稀釋倍數即可。
ELISA法檢測食品中的氯霉素,其技術優勢包括:①檢測范圍廣,可對雞鴨、魚蝦蟹、牛奶、血清、肌肉、飼料與蜂蜜等進行檢測;②檢測效率高,樣品預處理簡單,不需要復雜的儀器設備,檢測數十個、上百個樣品僅需幾個小時;③檢測精度和靈敏度高,回收率在80%~120%。區兌鵬等[4]采用酶聯免疫法快速檢測水產品中的氯霉素、氟苯尼考、硝基呋喃類代謝物,其靈敏度高、快速簡便,適用于水產品的快速批量檢測。劉姚等[5]則采用直接競爭ELISA法檢測蜂蜜中的氯霉素殘留,結果檢出限為0.15 ng·g-1,定量限為0.33 ng·g-1,回收率在97.58%~100.94%,批內和批間變異系數小于11%。
ELISA法檢測水產品中的氯霉素具有操作簡單、靈敏度高、可批量處理樣品等優點,被列為我國的行業標準方法。但在實際檢測中,存在假陽性、回收率不穩定等問題,直接影響檢測結果的可靠性。基于此,從每一個操作環節入手分析影響檢測結果的因素,并提出有效應對措施。
檢測水產品中的氯霉素,產品對象主要是魚類和蝦類,如草魚、鯉魚、南美白對蝦等。魚蝦樣品采集后,送檢過程中的溫度控制在0~5 ℃,保存溫度為-18 ℃。制取樣品時,先去皮、去殼,再取肌肉組織,最后經均質器均質處理,以上這些操作環節,均可能受到污染,進而影響最終的檢測結果。對此,應對措施如下。①魚蝦樣品采集時,要選擇新鮮的對象,因為發生腐爛或變質的對象有病原菌生長,會分解抗原抗體的蛋白,對酶標記物產生干擾。②制取樣品時,不能反復凍融,而是一次性規范操作完成。反復凍融過程中,會改變蛋白質的結構,影響抗原與抗體結合。
試劑類型的選擇、試劑盒運輸保存方法、試劑的使用過程,也會影響最終檢測結果。對此,應對措施如下。①優選試劑,最好選擇同一廠家的配套試劑,確保試劑滿足檢測試驗要求,且處于有效期內。②試劑盒在運輸過程中,放在有冰袋的保溫盒內,縮短運輸時間;保存時溫度控制在4~8 ℃。一般情況下,按照說明書中的要求進行保存即可,防止高溫導致蛋白變性或活性降低。③試劑盒使用時,從冰箱內取出先在室溫下靜置30 min,并且充分搖勻。這是因為試劑盒突然置于室溫下,可能形成水化層,影響溫育時間,出現假陰性結果。④制備試劑時,在空管內先加入稀釋液,再加入稀釋物,并且充分混勻。
加樣操作中,加樣量不精確、加樣速度過快,會影響最終的檢測結果。對此,應對措施如下。①向微孔加入試劑或樣品提取液時,使用移液器操作,對移液器定期校正,確保精準度;一個樣品使用一個移液頭,避免發生交叉污染。②加樣時控制好速度,液體在微孔下方1/3處放注,加在孔壁上部會影響吸附效果;不能產生氣泡,會導致讀數誤差。③樣品數量較多時進行分批操作,盡量縮短整個檢測用時,避免引起誤差。
溫育是ELISA法檢測過程的一個重要環節,將微孔板置于恒溫箱中或進行水浴處理,該環節看似簡單,實際上很容易出現問題。從ELISA法的原理看,抗原與抗體在固相上結合反應,必須有一定的反應條件和時間。溫育需要的時間長短和溫度高低是反比關系,隨著溫度增高,需要的時間縮短[6]。但是,溫度升高可能導致蛋白質變性,抗原與抗體反應結合物減少,會降低試驗敏感性;時間縮短對弱陽性樣本不夠友好,由于分子含量低,反應不完全易出現假陰性。對此,應對措施如下。①根據試劑盒說明書,確定溫育時間和溫度,常見的溫度包括2~8 ℃、室溫、37 ℃和43 ℃;如果說明書中給出2個溫度,試驗時選擇較低的溫度,適當延長溫育時間,確保抗原與抗體充分反應。②將微孔板置于恒溫箱中或進行水浴處理,從室溫升高至目標溫度需要一段時間,尤其是室溫較低的情況下;不考慮這段時間,實際溫育時間不夠,弱陽性樣本可能檢測不出來。③“邊緣效應”是使用96孔板時,外圍孔的顯色較深、中心孔的顯色較淺;溫育時盡量采用水浴法,可以排除這一效應,提高測定的重復性。
洗滌是將反應液中未與抗原抗體結合的物質、干擾性物質排除的過程,雖不是反應步驟,但也會影響最終檢測結果。采用ELISA法,一般分為人工洗滌、洗板機洗滌兩種方式,應對措施如下。①人工洗滌時,不同微孔中的液體可能交叉,使用吸水紙拍干時應垂直,防止發生交叉污染。②洗板機洗滌時,洗液量不足、洗板針堵塞是常見問題,應經常檢查洗液量,及時補充,觀察沖洗頭是否通暢;洗板后的液體殘留及時處理,以提高洗滌效果。
酶作為一種催化劑,和底物結合后會發生反應。酶與底物的催化反應需要一定時間,而且受到反應溫度的影響,一般來說溫度越高,反應需要的時間越短。為避免對檢測結果造成影響,檢驗人員應嚴格按照試劑盒說明書操作,控制好反應時間和溫度。顯色完成后,及時加入終止液,防止顯色變弱甚至消退。
比色使用酶標儀完成,其原理為酶與底物一一對應,兩者反應后生成不同的顯色物,它們的有效吸收波長不同[7]。例如,使用HPR催化TMB,生成的顯色物有效吸收波長是450 nm。酶標儀對微孔的測定值,決定了檢測結果的準確性,測定前使用無塵紙擦除酶標板上的水汽,不要影響酶標儀讀數。
氯霉素的殘留檢測結果,以明確的定量數值進行表示,計算過程與相對吸光值、稀釋倍數有關,而且標準半對數曲線的繪制有一定難度,這些因素也會影響檢測結果。對此,應對措施如下。①嚴格按照試劑盒說明書中的要求進行計算,一人計算,另一人核對,保留所有原始數據。②為避免其他因素的干擾,還要做好室內質控工作,包括儀器設備的校正、環境(溫度、濕度)檢測、測試流程的控制等。
綜上所述,食品安全關系到人們的健康,落實食品安全檢測工作,提高檢測結果的準確性,是從業人員關注的要點。本文以ELISA法檢測食品中的氯霉素為核心,介紹了技術原理和優勢,從各個操作環節分析了影響因素和應對措施,希望為實際檢測工作提供參考。食品安全質量檢測不僅是社會關注的一個要點,也是保證飲食安全健康的一個重要手段。相關檢測機構和檢驗人員只有認識到這一工作的重要性,不斷學習新知識、新技術,提升職業技能和綜合素質,才能保證檢測結果的準確性和可靠性,為食品安全監督管理提供數據支持。