摘 要:隨著水產養殖業的迅速發展,水產品中的抗生素殘留問題逐漸成為公眾和政府關注的重點。水產品作為重要的食品來源,其抗生素殘留不僅影響產品質量,還對人體健康構成了嚴重威脅。本文探討了當前水產品抗生素殘留檢測中面臨的困境,并提出相應的解決策略,以期全面提升水產品抗生素殘留檢測的有效性,促進水產行業的可持續發展。
關鍵詞:食品質量安全;水產品;抗生素殘留;檢測困境
Analysis on the Dilemma and Coping Strategies of Antibiotic Residue Detection in Aquatic Products Based on Food Quality and Safety
Abstract: With the rapid development of aquaculture, the problem of antibiotic residues in aquatic products has gradually become a focus of public and government attention. As an important source of food, the antibiotic residues in aquatic products not only affect product quality, but also pose a serious threat to human health. This paper discusses the current difficulties in the detection of antibiotic residues in aquatic products and proposes corresponding solutions in order to comprehensively improve the effectiveness of antibiotic residue detection in aquatic products and promote the sustainable development of the aquatic industry.
Keywords: food quality and safety; aquatic products; antibiotic residues; detection dilemmas
根據國家統計局發布的數據,2023年我國水產品的總產量達到7 116.24萬t,占世界水產品總量的60%,是全球最大的水產品消費和生產國[1]。隨著水產養殖規模的不斷擴大,過量使用抗生素的問題逐漸顯現,特別是在養殖過程中對抗生素的依賴,使得抗生素殘留問題成為影響水產品質量安全的重要因素之一。近年來,我國政府高度重視水產品抗生素殘留問題的治理,出臺了一系列政策文件,著力加大監管和治理力度。2021年,農業農村部發布了《關于加強水產養殖用投入品監管的通知》,明確指出要全面提升水產品的質量安全水平,加強對抗生素、重金屬等有害物質的檢測與監管,確保人們“吃得安全、吃得放心”[2]。因此,推進水產品抗生素殘留檢測技術的創新與應用,已成為保障水產品質量安全的緊迫任務。
1 水產品抗生素殘留對食品質量安全的危害
1.1 威脅人體健康
水產品抗生素殘留對人體健康構成了嚴重威脅。抗生素殘留,特別是常見的氯霉素、環丙沙星、恩諾沙星等,能通過食物鏈進入人體,并干擾人體正常的微生物群落,促使耐藥性細菌的擴散。這些細菌會引發感染,導致傳統抗生素治療失效。此外,抗生素殘留在人體內的長期積累會對內分泌系統產生干擾,特別是激素類抗生素,如酮康唑。它具有類固醇結構,能夠干擾人體的激素平衡,導致內分泌紊亂,影響生殖健康,甚至會引發早熟、月經不調等問題。某些抗生素如磺胺類藥物和氯霉素,在高濃度下會引發過敏反應,造成皮膚紅腫、呼吸困難等癥狀,嚴重時會導致過敏性休克[3]。抗生素殘留還會對肝臟、腎臟等重要器官造成損害,長期攝入含抗生素殘留的水產品,會加重肝臟和腎臟的代謝負擔,造成肝功能和腎功能的損傷,最終引發器官衰竭。因此,水產品中抗生素殘留對人體健康的危害不僅表現為直接的急性中毒,更帶來長期的潛在健康風險,嚴重威脅人們的整體健康水平,增加了慢性疾病的發病率,對公眾健康造成了威脅。
1.2 損害水產品質量
水產品中的抗生素殘留會直接影響其品質及營養成分,進而降低食品的整體質量。抗生素殘留會顯著影響水產品的色澤和外觀,如氯霉素等藥物在水產品體內的積累,會導致魚肉呈現不正常的黃色或暗淡色[4]。抗生素殘留會破壞水產品的口感和氣味,部分抗生素如青霉素類藥物會使魚肉出現苦澀味或藥味。這些不良味道不僅影響消費者的食用體驗,還會導致消費者對產品產生抗拒心理。抗生素對水產品的營養成分也存在不利影響,抗生素殘留會抑制水產品體內酶類的活性,進而影響其蛋白質和脂肪的合成,導致水產品的營養價值降低。例如,氯霉素和氟喹諾酮類抗生素會干擾水產品的脂肪代謝,導致脂肪酸成分變化,從而改變其營養質量。此外,抗生素殘留還會破壞水產品細胞的正常結構,影響其保鮮性,加速腐敗過程。因此,抗生素殘留對水產品的質量存在危害,不僅會對其整體品質造成影響,還會導致營養成分流失和產品保鮮性下降,這些問題將對食品安全構成嚴重威脅。
2 水產品抗生素殘留的檢測困境
2.1 檢測樣品基質復雜,干擾檢測結果
水產品樣品中復雜的基質成分會對抗生素殘留的檢測造成顯著干擾。水產品中含有大量的水分和有機物質,這些成分會與抗生素發生相互作用,影響其提取效率。尤其是在魚類、貝類等水產品中,蛋白質和脂肪含量較高,脂溶性抗生素如氯霉素、氟喹諾酮類藥物易被脂肪吸附,導致其在提取過程中無法充分釋放,從而影響檢測的準確度。水產物質的多樣性使得不同類型抗生素的提取效果不同,從而增加了檢測的復雜性。水產品中存在大量的礦物質、鹽類和微生物等雜質,這些成分會干擾檢測方法的準確性。例如,水產品中的鈣、鎂離子或某些礦物質在液相色譜等檢測過程中,會與抗生素發生相互作用,導致抗生素的保留時間發生改變,影響結果的定量分析。水產品中的微生物或有機物質易產生與抗生素結構相似的化學成分,進一步干擾樣品中目標物質的準確鑒定,造成假陽性或假陰性結果。
2.2 新型抗生素種類繁多,檢測技術滯后
隨著水產養殖業對抗生素需求的多樣化,新型抗生素種類不斷增加,給現有檢測技術帶來了嚴峻挑戰。新型抗生素在結構上往往具有復雜性,且許多都具有較強的水溶性與脂溶性,傳統檢測方法難以同時覆蓋。新型抗生素如氟喹諾酮類、貝達喹啉等,通常在分子結構上有所創新,導致其無法被現有的單一目標檢測方法有效識別。因此,現有的檢測技術面臨著無法覆蓋全部抗生素類別的問題,增加了檢測難度[5]。此外,許多新型抗生素的殘留濃度通常較低,遠低于傳統抗生素的檢測限,這使得傳統檢測方法無法滿足要求。水產品中抗生素殘留的限值標準越來越嚴格,而傳統的檢測技術,如酶聯免疫吸附試驗和液相色譜法,在低濃度樣品中往往難以提供足夠的精確度,導致無法準確檢測到低劑量的抗生素殘留。新型抗生素種類的增加和現有檢測技術的滯后,導致監管體系無法及時跟進,影響了食品質量安全的保障工作。
2.3 檢測成本較高,普及應用受限
檢測成本一直是限制水產品抗生素殘留檢測普及的主要原因之一。現有的高精度檢測技術,雖能提供高靈敏度、高準確度的檢測結果,但其設備購買、維護及成本高昂。設備初期投資需要數百萬元,還需定期更新耗材并進行技術維護,這使得許多中小型企業無法承擔檢測成本,導致檢測頻次大大降低,影響食品安全監管的效果。同時,水產品抗生素殘留的檢測過程通常需要復雜的樣品前處理,如提取、凈化和濃縮等步驟。不同類型的抗生素往往需要不同的提取和凈化方法,而這些前處理操作不僅耗時長,而且需要消耗大量的化學試劑并使用高價設備。這些因素進一步提高了檢測的整體成本,也限制了檢測技術的廣泛應用和普及,導致大部分企業與地區難以實現常規監測。
3 水產品抗生素殘留檢測困境的應對策略
3.1 優化樣品處理方法,減少基質干擾
樣品處理方法的優化是減少水產品抗生素殘留檢測中基質干擾的關鍵。水產品樣品基質復雜,成分眾多,直接影響抗生素的提取效率和檢測精度。通過改進樣品預處理過程,可以最大限度地降低基質干擾,提高檢測結果的準確性。為此,應采用多步驟的前處理技術,如液-液萃取、固相萃取、超聲輔助提取等,有效去除水產品中的脂肪、蛋白質及其他雜質,從而減少對目標抗生素的干擾。例如,在液-液萃取過程中,使用適當的溶劑能將脂溶性抗生素與樣品中的脂肪分離,而固相萃取則能夠去除水溶性物質,減少礦物質和無機鹽類的干擾。通過合理選擇溶劑,能夠提高抗生素在復雜基質中的回收率,降低樣品處理過程中的損失。針對不同類型的抗生素,需制定針對化的處理方法。不同抗生素在水產品中的分布和穩定性差異較大,采用統一的樣品處理方法容易導致某些抗生素的提取效果不佳。針對脂溶性抗生素(如氯霉素),可以采用脂肪去除技術,如冷凍沉淀法或者有機溶劑萃取法,避免其與脂肪結合,導致提取效率降低。對于水溶性抗生素(如氨芐青霉素),則可以通過加強水相提取、使用鹽析法來提高其回收率。通過這種定制化的提取方法,不僅可以減少基質干擾,還能確保各種抗生素的高效提取,從而提升檢測精度。
3.2 推動新型檢測技術研發,提升檢測精度
新型檢測技術的研發是提高水產品抗生素殘留檢測精度的關鍵。現有檢測技術往往存在無法同時覆蓋多種抗生素、靈敏度低等問題,因此推動新型檢測技術的創新至關重要。為此,需開發多重目標檢測技術,如液相色譜-質譜聯用技術和氣相色譜-質譜聯用技術,可以顯著提升檢測精度和靈敏度。這些技術通過對不同抗生素的分子結構進行詳細分析,能夠實現對水產品中多種抗生素的同時定量檢測,且不易受到基質干擾,能夠確保復雜基質中抗生素的有效分離和準確定量。同時,還需推進便捷且高效的現場檢測技術的研發。傳統實驗室檢測方法操作復雜且周期長,而便攜式檢測設備如免疫層析法或基于聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)的檢測技術,能夠在現場進行快速檢測,極大提升了檢測的效率。例如,基于免疫層析法的試劑盒能夠在短時間內通過顏色變化檢測水產品中的特定抗生素殘留。通過對這些現場檢測技術的進一步研發和完善,不僅能夠提高檢測效率,還能增強食品生產和監管部門對水產品質量的實時監控能力。
3.3 降低檢測成本,推進普及應用
降低水產品抗生素殘留檢測成本是推動其廣泛應用的有效舉措。現有的高精度檢測方法往往因設備、耗材和操作人員的成本過高,難以實現大規模應用,因此需要采取措施來降低成本。為此,可以通過引進自動化與高通量技術來降低檢測成本。自動化設備可以有效減少人工操作錯誤,并提高樣品處理的速度和效率。通過引入高通量篩查技術,能夠在單位時間內對大量水產品樣品進行抗生素殘留檢測,從而分攤單個樣品的檢測成本。例如,自動化液-液萃取系統可以大幅減少人工處理步驟,保證樣品的一致性與重復性。隨著技術的不斷成熟,設備的購買和維護成本逐漸下降,未來有望使檢測機構承擔更多的檢測任務,推動水產品抗生素檢測的普及。此外,研發便捷、低成本的替代檢測方法也是降低整體檢測成本的有效途徑。例如,便攜式免疫檢測技術相比傳統的液相色譜方法,其設備及試劑成本大幅降低,適合廣泛用于現場快速檢測。通過進一步提高免疫試劑盒的質量,提升其穩定性和靈敏度,這些低成本的檢測方法將在水產品質量監控中發揮越來越大的作用。
4 結語
綜上所述,水產品抗生素殘留給食品質量安全和公眾健康帶來了多重挑戰。盡管我國政府已出臺一系列政策,加強對水產品質量的監管,但目前水產品抗生素殘留的檢測困境依然存在。為此,需要加大技術創新,優化檢測手段,并在全國范圍內推廣應用高效、低成本的檢測方法,以有效保障水產品質量安全。
參考文獻
[1]李兆新,董曉,孫曉杰,等.漁業養殖環境中抗生素殘留檢測與控制技術研究進展[J].食品安全質量檢測學報,2017,8(7):2678-2686.
[2]王志芳,雷燕,肖俊,等.廣西羅非魚主產區養殖池塘抗生素殘留狀況分析[J].南方農業學報,2019,50(4):891-897.
[3]梁敏,章雪琴.水產品中大環內酯類藥物殘留檢測技術的研究進展[J].食品安全質量檢測學報,2021,12(2):595-601.
[4]劉蘊欣,鄧永健.高效液相色譜法檢測水產品中抗生素藥物殘留分析[J].輕工科技,2019,35(2):116-117.
[5]金鑰,孫延斌,梅連瑞,等.水產品中14種抗生素藥物殘留檢測方法的建立[J].食品研究與開發,2018,39(17):129-134.