摘 要:本文分析了當前常用的幾種食品獸藥殘留檢測方法,包括氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法、酶聯免疫吸附測定法和生物傳感器技術等。分析認為,各種方法在靈敏度、準確性、操作便捷性等方面各有優劣,且適用于不同類型的樣品。
關鍵詞:食品安全;獸藥殘留;氣相色譜;高效液相色譜;酶聯免疫吸附測定法
Research on Common Methods in the Detection of Food Veterinary Drug Residues
CHEN Mengyao
(Wenshang County Inspection and Testing Center, Jining 272500, China)
Abstract: In this paper, several commonly used methods for the detection of food and veterinary drug residues were analyzed, including gas chromatography, high performance liquid chromatography, gas chromatography-mass spectrometry, enzyme-linked immunosorbent assay and biosensor technology. According to the analysis, each method has its own advantages and disadvantages in terms of sensitivity, accuracy, and convenience of operation, and is suitable for different types of samples.
Keywords: food safety; veterinary drug residues; gas chromatography; high-performance liquid chromatography; enzyme-linked immunosorbent assay
隨著現代畜牧業和水產養殖業的快速發展,獸藥在動物生產中的應用日益廣泛。然而,獸藥殘留問題已經成為全球食品安全的重要隱患。獸藥殘留不僅可能對人體健康造成長期危害,還可能引發抗藥性問題,進而影響生態環境。因此,準確檢測食品中的獸藥殘留,保障食品的安全性,已成為公共衛生領域急需解決的關鍵問題。隨著科技進步,傳統的檢測方法不斷完善,新型檢測技術也應運而生。本文概述了當前食品獸藥殘留的常用檢測方法,探討各個方法的原理、優缺點以及適用場景,為相關領域研究提供參考。
1 食品獸藥殘留的主要來源
1.1 飼養環節
在動物飼養過程中,獸藥殘留的產生因素較多。①為預防疾病暴發,養殖者常常會預防性地給動物投喂土霉素、四環素等各類抗生素,但無法精準把控用藥劑量。部分養殖者缺乏專業獸醫知識,僅憑經驗用藥,易造成獸藥過量使用,使得動物體內藥物蓄積。②一些非法添加劑的使用也加劇了獸藥殘留風險。為了促進動物生長、提高飼料轉化率,個別不法分子會違規添加如瘦肉精(萊克多巴胺)、喹乙醇等激素類物質或其他違禁藥物,這類物質在動物體內代謝緩慢,長時間殘留于肌肉、內臟等組織中[1]。③飼料本身的污染不容忽視。飼料在生產、儲存過程中,若環境條件不佳,則易滋生霉菌,為抑制霉菌生長,飼料生產商會添加防霉劑,而部分防霉劑可能含有與獸藥相似的化學成分,動物長期食用此類飼料,可能會導致獸藥殘留隱患。
1.2 屠宰加工環節
屠宰加工環節同樣是獸藥殘留的關鍵來源之一。①在屠宰操作流程不規范的情況下,動物體內的獸藥殘留問題會進一步惡化。屠宰前動物因應激反應,體內激素水平失衡,促使肝臟等代謝器官加速釋放原本蓄積的獸藥,若屠宰過程未遵循嚴格的衛生標準,這些殘留獸藥極易污染屠體。此外,部分屠宰場為追求經濟效益,在宰殺后急于加工,未給予動物組織足夠的排酸時間,使得獸藥殘留難以自然降解。②非法添加行為時有發生。有些不良商家為延長肉類保鮮期、改善色澤,在加工過程中違規添加含獸藥成分的防腐劑、發色劑等,這些物質不僅自身具有潛在毒性,還可能導致動物體內原有的獸藥殘留進入食品流通環節[2]。
1.3 環境污染
環境污染作為食品獸藥殘留的原因之一,其影響不容小覷。①獸藥生產企業排放的廢水若未經有效處理,其中高濃度的抗生素、驅蟲劑等藥物成分會直接進入地表水,污染江河湖泊。這些受污染水體用于灌溉農作物或作為養殖用水時,獸藥便會通過植物根系吸收或動物飲水進入食物鏈。②土壤污染。大量使用過獸藥的養殖場廢棄物未經無害化處理就直接排放至土壤,其中的藥物殘留可在土壤中長期滯留,種植在這片土壤上的農作物在生長過程中,根系會吸附獸藥并轉運至莖葉、果實等部位。③獸藥生產車間、養殖場等場所揮發的氣態獸藥,隨著空氣流動擴散,最終沉降至地表,附著于農作物表面或被動物吸入體內,經食物鏈逐級傳遞。
2 常用的食品獸藥殘留檢測方法
2.1 氣相色譜法
氣相色譜法(Gas Chromatography,GC)基于不同物質在固定相和流動相之間分配系數的差異,實現混合物的分離與檢測。其原理是將待測樣品氣化后,由載氣帶入色譜柱,各組分在柱內以不同速度移動,先后流出色譜柱進入檢測器產生信號。該方法的優點在于分離效能高,能清晰區分復雜混合物中的多種成分,分析速度較快,對于易揮發、熱穩定性好的獸藥,如部分有機氯、有機磷類獸藥殘留檢測具有良好的效果,已廣泛應用于畜禽肉類、蛋類等食品檢測[3]。然而,該方法也存在一定的局限性,其要求樣品具備揮發性,對難揮發、熱不穩定的獸藥則難以直接檢測,且前期樣品處理較為煩瑣,需要進行衍生化等操作以滿足進樣要求。
2.2 高效液相色譜法
高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)利用高壓輸液泵使流動相帶動樣品通過填充有固定相的色譜柱,依據各組分與固定相、流動相相互作用的差別實現分離,最后由檢測器測定。該方法具有分離效率高、選擇性強的優勢,能應對復雜基質樣品,可分析熱不穩定、難揮發及大分子的獸藥,如磺胺類、喹諾酮類等;適用范圍廣,無論是液態食品如牛奶,還是固態食品如豬肉等,僅需經過提取處理,即可檢測[4]。但是該方法所需設備成本較高、運行維護復雜、流動相消耗量大,且檢測靈敏度相對部分高端聯用技術稍弱,分析時間也較長。
2.3 氣質聯用法
氣質聯用法如氣相色譜-串聯質譜法(Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,GC-MS/MS)整合了氣相色譜的分離能力與質譜的定性分析專長。樣品先經氣相色譜分離,隨后進入質譜儀,質譜通過對離子化碎片的質量分析及多級質譜掃描,精確測定化合物分子量、結構信息。該技術優勢顯著,兼具高分離度與高靈敏度,定性定量精準,能有效應對食品中復雜的獸藥殘留,尤其是痕量、多組分殘留分析,如在動物肝臟、脂肪組織中檢測多種激素、抗生素殘留。對于結構相似的獸藥,該技術也可憑借多級質譜裂解規律準確區分。例如,在采用QuEChERS前處理方法的基礎上,采用在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-質譜聯用法快速測定魚肉中的多種羥基類獸藥殘留,該方法靈敏度高、準確可靠,能夠縮短檢測時間[5]。但該技術存在儀器設備昂貴、操作技術要求高、維護難度大等局限性,對操作人員專業素養要求嚴苛,限制了其在基層檢測中的普及應用。
2.4 酶聯免疫吸附測定法
酶聯免疫吸附測定法(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA)基于抗原-抗體特異性結合反應來檢測食品獸藥殘留。將已知抗原或抗體吸附于固相載體表面,加入待檢樣品,若含目標獸藥(抗原),則會與固相抗體結合,再加入酶標二抗,經底物顯色,通過吸光度判斷獸藥殘留含量[6]。該技術具有操作簡便、快速,無須大型復雜儀器,成本低廉,可實現現場或基層實驗室的大批量篩查,對檢測牛奶、肉類中的常見獸藥殘留極為便捷,如檢測氯霉素、四環素等。但該技術易出現假陽性或假陰性結果,準確性受樣本基質、交叉反應等因素干擾,且只能定性或半定量分析,難以滿足精準定量需求,通常作為初步篩查手段。
2.5 生物傳感器
生物傳感器以生物活性物質如酶、抗體、核酸等作為識別元件,與目標獸藥特異性結合后,產生可被換能器轉換的信號,如光信號、電信號等,進而實現檢測[7]。該技術具有快速、實時、靈敏的特性,能在短時間內得出結果,可在現場即時檢測,對于鮮活農產品、生鮮食品的檢測優勢明顯,如檢測蔬菜表面殘留的少量殺菌劑類獸藥。此外,傳感器還具有體積小、便攜性強,易于操作等優勢。但其生物元件穩定性有限,受溫度、pH值等環境因素影響較大,使用壽命較短,檢測范圍相對較窄,一種傳感器通常只能針對一類或少數幾類獸藥,通用性欠佳,目前多用于特定場景下的獸藥殘留初篩。該技術廣泛應用于水產養殖水質監測領域,可實時檢測水中獸藥殘留濃度,有利于養殖戶及時調整用藥策略,預防水產品獸藥超標[8]。
2.6 毛細管電泳法
毛細管電泳法(Capillary Electrophoresis,CE)主要依據帶電粒子在毛細管內電場作用下遷移速度的差異實現對獸藥殘留的分離檢測。在充滿緩沖液的毛細管兩端施加高壓電場,樣品注入后,帶電的獸藥分子或離子在電場驅動下,以不同速度沿毛細管向電極方向遷移,并因淌度不同而實現分離,再通過檢測器在毛細管末端檢測各組分[9]。該技術分離效率極高,能快速分離結構相近、淌度差異微小的獸藥成分,適用于復雜食品基質中痕量獸藥殘留檢測[10-11]。但該方法的檢測靈敏度在較大程度上依賴于檢測器性能,對復雜基質樣品的抗干擾能力有待提升,進樣重現性控制較難,且方法標準化程度較低。
2.7 表面增強拉曼光譜法
表面增強拉曼光譜法(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)主要是利用金屬納米結構表面的局域電磁場增強效應,使吸附在表面的獸藥分子的拉曼散射信號大幅增強,以檢測食品獸藥殘留[12]。當激光照射到修飾有金屬納米粒子的基底時,基底表面產生強電磁場,待測獸藥分子吸附其上,分子振動能級躍遷產生的拉曼散射光強度增強百萬倍甚至更高,通過檢測增強后的拉曼光譜特征峰實現定性定量分析[13]。該方法具有以下優勢:檢測快速、無須復雜樣品預處理,可直接對固體、液體等多樣品形態檢測;靈敏度超高,能檢測出極低濃度獸藥殘留。但其重現性受基底制備工藝影響較大,定量分析模型構建復雜,對儀器光學系統穩定性的要求較高。
3 結語
綜上所述,當前食品中獸藥殘留檢測方法在精確性、靈敏度和應用廣度方面取得了顯著進展。然而,隨著食品種類和獸藥種類的日益多樣化,現有方法在檢測速度、操作便捷性和適應性方面仍面臨著一定的挑戰。未來,隨著納米技術、分子生物學方法等新技術的發展,食品獸藥殘留檢測技術有望實現更高效、低成本的發展目標。
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作者簡介:陳夢瑤(1992—),女,吉林梨樹人,碩士,工程師。研究方向:農藥殘留檢測、獸藥殘留檢測。