基于食品质量安全的水产品抗生素残留检测困境与应对策略分析

作者: 王飞 张增英

摘 要:随着水产养殖业的迅速发展,水产品中的抗生素残留问题逐渐成为公众和政府关注的重点。水产品作为重要的食品来源,其抗生素残留不仅影响产品质量,还对人体健康构成了严重威胁。本文探讨了当前水产品抗生素残留检测中面临的困境,并提出相应的解决策略,以期全面提升水产品抗生素残留检测的有效性,促进水产行业的可持续发展。

关键词:食品质量安全;水产品;抗生素残留;检测困境

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

根据国家统计局发布的数据,2023年我国水产品的总产量达到7 116.24万t,占世界水产品总量的60%,是全球最大的水产品消费和生产国[1]。随着水产养殖规模的不断扩大,过量使用抗生素的问题逐渐显现,特别是在养殖过程中对抗生素的依赖,使得抗生素残留问题成为影响水产品质量安全的重要因素之一。近年来,我国政府高度重视水产品抗生素残留问题的治理,出台了一系列政策文件,着力加大监管和治理力度。2021年,农业农村部发布了《关于加强水产养殖用投入品监管的通知》,明确指出要全面提升水产品的质量安全水平,加强对抗生素、重金属等有害物质的检测与监管,确保人们“吃得安全、吃得放心”[2]。因此,推进水产品抗生素残留检测技术的创新与应用,已成为保障水产品质量安全的紧迫任务。

1 水产品抗生素残留对食品质量安全的危害

1.1 威胁人体健康

水产品抗生素残留对人体健康构成了严重威胁。抗生素残留,特别是常见的氯霉素、环丙沙星、恩诺沙星等,能通过食物链进入人体,并干扰人体正常的微生物群落,促使耐药性细菌的扩散。这些细菌会引发感染,导致传统抗生素治疗失效。此外,抗生素残留在人体内的长期积累会对内分泌系统产生干扰,特别是激素类抗生素,如酮康唑。它具有类固醇结构,能够干扰人体的激素平衡,导致内分泌紊乱,影响生殖健康,甚至会引发早熟、月经不调等问题。某些抗生素如磺胺类药物和氯霉素,在高浓度下会引发过敏反应,造成皮肤红肿、呼吸困难等症状,严重时会导致过敏性休克[3]。抗生素残留还会对肝脏、肾脏等重要器官造成损害,长期摄入含抗生素残留的水产品,会加重肝脏和肾脏的代谢负担,造成肝功能和肾功能的损伤,最终引发器官衰竭。因此,水产品中抗生素残留对人体健康的危害不仅表现为直接的急性中毒,更带来长期的潜在健康风险,严重威胁人们的整体健康水平,增加了慢性疾病的发病率,对公众健康造成了威胁。

1.2 损害水产品质量

水产品中的抗生素残留会直接影响其品质及营养成分,进而降低食品的整体质量。抗生素残留会显著影响水产品的色泽和外观,如氯霉素等药物在水产品体内的积累,会导致鱼肉呈现不正常的黄色或暗淡色[4]。抗生素残留会破坏水产品的口感和气味,部分抗生素如青霉素类药物会使鱼肉出现苦涩味或药味。这些不良味道不仅影响消费者的食用体验,还会导致消费者对产品产生抗拒心理。抗生素对水产品的营养成分也存在不利影响,抗生素残留会抑制水产品体内酶类的活性,进而影响其蛋白质和脂肪的合成,导致水产品的营养价值降低。例如,氯霉素和氟喹诺酮类抗生素会干扰水产品的脂肪代谢,导致脂肪酸成分变化,从而改变其营养质量。此外,抗生素残留还会破坏水产品细胞的正常结构,影响其保鲜性,加速腐败过程。因此,抗生素残留对水产品的质量存在危害,不仅会对其整体品质造成影响,还会导致营养成分流失和产品保鲜性下降,这些问题将对食品安全构成严重威胁。

2 水产品抗生素残留的检测困境

2.1 检测样品基质复杂,干扰检测结果

水产品样品中复杂的基质成分会对抗生素残留的检测造成显著干扰。水产品中含有大量的水分和有机物质,这些成分会与抗生素发生相互作用,影响其提取效率。尤其是在鱼类、贝类等水产品中,蛋白质和脂肪含量较高,脂溶性抗生素如氯霉素、氟喹诺酮类药物易被脂肪吸附,导致其在提取过程中无法充分释放,从而影响检测的准确度。水产物质的多样性使得不同类型抗生素的提取效果不同,从而增加了检测的复杂性。水产品中存在大量的矿物质、盐类和微生物等杂质,这些成分会干扰检测方法的准确性。例如,水产品中的钙、镁离子或某些矿物质在液相色谱等检测过程中,会与抗生素发生相互作用,导致抗生素的保留时间发生改变,影响结果的定量分析。水产品中的微生物或有机物质易产生与抗生素结构相似的化学成分,进一步干扰样品中目标物质的准确鉴定,造成假阳性或假阴性结果。

2.2 新型抗生素种类繁多,检测技术滞后

随着水产养殖业对抗生素需求的多样化,新型抗生素种类不断增加,给现有检测技术带来了严峻挑战。新型抗生素在结构上往往具有复杂性,且许多都具有较强的水溶性与脂溶性,传统检测方法难以同时覆盖。新型抗生素如氟喹诺酮类、贝达喹啉等,通常在分子结构上有所创新,导致其无法被现有的单一目标检测方法有效识别。因此,现有的检测技术面临着无法覆盖全部抗生素类别的问题,增加了检测难度[5]。此外,许多新型抗生素的残留浓度通常较低,远低于传统抗生素的检测限,这使得传统检测方法无法满足要求。水产品中抗生素残留的限值标准越来越严格,而传统的检测技术,如酶联免疫吸附试验和液相色谱法,在低浓度样品中往往难以提供足够的精确度,导致无法准确检测到低剂量的抗生素残留。新型抗生素种类的增加和现有检测技术的滞后,导致监管体系无法及时跟进,影响了食品质量安全的保障工作。

2.3 检测成本较高,普及应用受限

检测成本一直是限制水产品抗生素残留检测普及的主要原因之一。现有的高精度检测技术,虽能提供高灵敏度、高准确度的检测结果,但其设备购买、维护及成本高昂。设备初期投资需要数百万元,还需定期更新耗材并进行技术维护,这使得许多中小型企业无法承担检测成本,导致检测频次大大降低,影响食品安全监管的效果。同时,水产品抗生素残留的检测过程通常需要复杂的样品前处理,如提取、净化和浓缩等步骤。不同类型的抗生素往往需要不同的提取和净化方法,而这些前处理操作不仅耗时长,而且需要消耗大量的化学试剂并使用高价设备。这些因素进一步提高了检测的整体成本,也限制了检测技术的广泛应用和普及,导致大部分企业与地区难以实现常规监测。

3 水产品抗生素残留检测困境的应对策略

3.1 优化样品处理方法,减少基质干扰

样品处理方法的优化是减少水产品抗生素残留检测中基质干扰的关键。水产品样品基质复杂,成分众多,直接影响抗生素的提取效率和检测精度。通过改进样品预处理过程,可以最大限度地降低基质干扰,提高检测结果的准确性。为此,应采用多步骤的前处理技术,如液-液萃取、固相萃取、超声辅助提取等,有效去除水产品中的脂肪、蛋白质及其他杂质,从而减少对目标抗生素的干扰。例如,在液-液萃取过程中,使用适当的溶剂能将脂溶性抗生素与样品中的脂肪分离,而固相萃取则能够去除水溶性物质,减少矿物质和无机盐类的干扰。通过合理选择溶剂,能够提高抗生素在复杂基质中的回收率,降低样品处理过程中的损失。针对不同类型的抗生素,需制定针对化的处理方法。不同抗生素在水产品中的分布和稳定性差异较大,采用统一的样品处理方法容易导致某些抗生素的提取效果不佳。针对脂溶性抗生素(如氯霉素),可以采用脂肪去除技术,如冷冻沉淀法或者有机溶剂萃取法,避免其与脂肪结合,导致提取效率降低。对于水溶性抗生素(如氨苄青霉素),则可以通过加强水相提取、使用盐析法来提高其回收率。通过这种定制化的提取方法,不仅可以减少基质干扰,还能确保各种抗生素的高效提取,从而提升检测精度。

3.2 推动新型检测技术研发,提升检测精度

新型检测技术的研发是提高水产品抗生素残留检测精度的关键。现有检测技术往往存在无法同时覆盖多种抗生素、灵敏度低等问题,因此推动新型检测技术的创新至关重要。为此,需开发多重目标检测技术,如液相色谱-质谱联用技术和气相色谱-质谱联用技术,可以显著提升检测精度和灵敏度。这些技术通过对不同抗生素的分子结构进行详细分析,能够实现对水产品中多种抗生素的同时定量检测,且不易受到基质干扰,能够确保复杂基质中抗生素的有效分离和准确定量。同时,还需推进便捷且高效的现场检测技术的研发。传统实验室检测方法操作复杂且周期长,而便携式检测设备如免疫层析法或基于聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)的检测技术,能够在现场进行快速检测,极大提升了检测的效率。例如,基于免疫层析法的试剂盒能够在短时间内通过颜色变化检测水产品中的特定抗生素残留。通过对这些现场检测技术的进一步研发和完善,不仅能够提高检测效率,还能增强食品生产和监管部门对水产品质量的实时监控能力。

3.3 降低检测成本,推进普及应用

降低水产品抗生素残留检测成本是推动其广泛应用的有效举措。现有的高精度检测方法往往因设备、耗材和操作人员的成本过高,难以实现大规模应用,因此需要采取措施来降低成本。为此,可以通过引进自动化与高通量技术来降低检测成本。自动化设备可以有效减少人工操作错误,并提高样品处理的速度和效率。通过引入高通量筛查技术,能够在单位时间内对大量水产品样品进行抗生素残留检测,从而分摊单个样品的检测成本。例如,自动化液-液萃取系统可以大幅减少人工处理步骤,保证样品的一致性与重复性。随着技术的不断成熟,设备的购买和维护成本逐渐下降,未来有望使检测机构承担更多的检测任务,推动水产品抗生素检测的普及。此外,研发便捷、低成本的替代检测方法也是降低整体检测成本的有效途径。例如,便携式免疫检测技术相比传统的液相色谱方法,其设备及试剂成本大幅降低,适合广泛用于现场快速检测。通过进一步提高免疫试剂盒的质量,提升其稳定性和灵敏度,这些低成本的检测方法将在水产品质量监控中发挥越来越大的作用。

4 结语

综上所述,水产品抗生素残留给食品质量安全和公众健康带来了多重挑战。尽管我国政府已出台一系列政策,加强对水产品质量的监管,但目前水产品抗生素残留的检测困境依然存在。为此,需要加大技术创新,优化检测手段,并在全国范围内推广应用高效、低成本的检测方法,以有效保障水产品质量安全。

参考文献

[1]李兆新,董晓,孙晓杰,等.渔业养殖环境中抗生素残留检测与控制技术研究进展[J].食品安全质量检测学报,2017,8(7):2678-2686.

[2]王志芳,雷燕,肖俊,等.广西罗非鱼主产区养殖池塘抗生素残留状况分析[J].南方农业学报,2019,50(4):891-897.

[3]梁敏,章雪琴.水产品中大环内酯类药物残留检测技术的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2021,12(2):595-601.

[4]刘蕴欣,邓永健.高效液相色谱法检测水产品中抗生素药物残留分析[J].轻工科技,2019,35(2):116-117.

[5]金钥,孙延斌,梅连瑞,等.水产品中14种抗生素药物残留检测方法的建立[J].食品研究与开发,2018,39(17):129-134.

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