鸡蛋中兽药残留检测的相关研究
作者: 刘洋 吕卓 王金明 王冰聪 曲婧喆 李天雨摘 要:鸡蛋是人们生活中的常见食品,鸡蛋的兽药残留检测对保障人们食品安全意义重大。在食品兽药残留检测工作中,鸡蛋具有基质效应强、基质种类繁杂等特点,会影响兽药残留检测的灵敏度与准确度。本文分析了鸡蛋内兽药残留的检测方法及相关技术,为鸡蛋中兽药残留精准定量、快速筛查提供参考。
关键词:鸡蛋;兽药残留;检测方法
Abstract: Egg is a common food in people’s life, and the detection of veterinary drug residues in eggs is of great significance to ensure the food safety of the people. In the detection of veterinary drug residues in food, eggs have the characteristics of strong matrix effect and complex matrix types, which often affect the sensitivity and accuracy of drug residues detection. Therefore, this paper focuses on the research and analysis of the detection methods and related technologies of drug residues in eggs, with a view to providing some reference for the quantitative and rapid screening of traditional Chinese medicine residues in eggs.
Keywords: egg; veterinary drug residues; test method
我国对鸡蛋的需求量巨大,蛋鸡养殖产业化发展也导致了行业中频频出现兽药滥用的现象,造成鸡蛋中兽药残留超标的问题,严重威胁着人们的身体健康和饮食安全。因此通过分析各种检测方法在鸡蛋兽药残留检测中的效果,既能保证食品质量安全,又在不同的检测需求、检测环境下拓宽了技术选择的空间。
1 鸡蛋中兽药残留现状及影响
1.1 我国鸡蛋中兽药残留检测现状
我国鸡蛋中常见的兽药残留有大环内酯类、四环素类、β-内酰胺类、喹诺酮类、氨基糖苷类和磺胺类等[1]。鸡蛋兽药残留问题不仅对人们的身体健康造成了一定影响,对环境的污染也不容忽视,更影响了我国畜牧业出口贸易额及在国际市场上的形象及信誉。自加入WTO以来,我国已遭遇多次欧盟成员国因鸡蛋内兽药残留不合格问题而导致的退货、封关事件,带来了一定的经济损失。近年来,相关部门已经加强了监督管理的工作力度,市场管理进一步得到规范,人们的食品安全意识进一步提高,从而使蛋鸡养殖业内兽药滥用现象得到有效控制。
1.2 对身体健康的危害
长期食用兽药残留超标的鸡蛋会直接影响人们的身体健康,易增强肠道菌群的耐药性,引发胃肠道菌群失衡,扰乱人体微生态,出现过敏性反应、毒性反应甚至致癌风险,也能通过母婴传染导致胎儿出现突变、致畸等情况[2]。
1.3 对环境的危害
兽药残留会随人、鸡消化系统排泄以后,以药物形态残留在土地、水体中,造成区域细菌耐药性增强等公共卫生风险,也会因食物链传播在人体内形成富集作用,还可能导致区域物种平衡被打破,对人类的生存环境构成严重威胁,所以应高度重视鸡蛋中兽药残留的影响[3]。
2 鸡蛋中常见兽药残留类型及人体危害
2.1 大环内酯类
大环内酯类抗生素中的红霉素在蛋鸡养殖业中应用比较广泛,属于亲酯弱碱性兽药,其主要用于对抗动物支原体、革兰氏阳性菌等诱发鸡群呼吸道疾病的微生物群。由于呼吸道疾病是传染性最强、致死率最高的鸡群常见病,因此当前在鸡蛋检出大环内酯残留的比例也相对较高,大环内酯类抗生素残留对人体的主要危害是心脏毒性和肝损害。
2.2 β-内酰胺类
β-内酰胺类抗生素在鸡蛋兽药残留中有代表性的是头孢菌素,由于此类抗生素具有杀菌活性强、毒性较低、代谢速度较快等特点,在兽药与动物临床方面被广泛应用。β-内酰胺类抗生素残留对人体的危害主要集中在诱发过敏反应或影响肠道菌群平衡等方面[3]。
2.3 四环素类
金霉素、土霉素、四环素等四环素类抗生素是一类价格低廉的广谱抗生素,在蛋鸡疾病控制及预防方面应用广泛,但其毒副作用也相对较大。四环素类兽药残留对人体的危害主要表现在肝、肾损害及肠胃刺激方面,且极易与金属离子发生络合反应,目前在地表水、地下水以及土壤中都有检出,对环境影响也较为严重[4]。
2.4 氨基糖苷类
氨基糖苷类抗生素应用于兽药的常见种类中有奈替米星、阿米卡、卡那霉素等,由于治疗革兰阴性杆菌的效率高而且价格低廉,当前在蛋鸡养殖业中得到了广泛应用。氨基糖苷类抗生素残留对人体的危害主要是神经系统损害及肾损害等。
3 影响鸡蛋中兽药残留检测效率的因素
3.1 检测方法选择不当
禽蛋的主要成分是蛋白质,在检测过程中,蛋白质会对目标物的提取净化造成干扰,从而影响药物的定性和定量,因此减少蛋白质的干扰极其重要。鸡蛋中兽药检测面临的环境复杂多样,部分环境下受制于技术条件,某些检测方法不能应用,否则容易导致所提取的兽药成分不足,给检测工作带来不良效果。
3.2 前处理阶段操作不规范
在检测过程中技术使用不规范是检测准确性偏低的主要原因,前处理步骤一般包括提取、分离、净化和浓缩等,其中提取和净化是最重要的两个步骤。部分检测人员不能根据检测环境、检测条件、检测需求选择正确的操作技术,甚至出现盲目使用检测技术、简单追加试剂量来提高检测准确率的现象,没有根据实际情况合理使用技术。
3.3 市场监管不到位
如果监管不到位、处罚力度不够,不足以震慑滥用兽药的蛋鸡养殖户,就容易导致鸡蛋中兽药残留问题屡禁不止的现象。此外,部分农村兽医站工作人员职业素养有待提高,在投药方面无法对养鸡户进行科学指导,养鸡户凭借个人经验用药也容易导致鸡蛋中兽药残留超标。
4 鸡蛋中兽药残留的检测技术
4.1 微生物检测法
微生物检测法是兽药残留检测中最常见也是最早应用的检测方法,主要原理是通过向样品中添加相应的微生物或通过其代谢过程生成的抑菌圈与样品中的残留兽药浓度间形成函数关系,从而对样品内的兽药残留进行定量分析,当前仍在使用的纸片法、酶比色法、STOP法等均属于微生物检测法。微生物检测法具有范围广、操作简单、成本低廉等优势,在当前的主要应用价值在于对大批量产品进行初步筛查。鸡蛋具有检测量大的特点,因此应用微生物检测法低成本完成大量鸡蛋样本的检测分析较为合适。其不足之处在于该方法对检测环境的要求较高,检测条件限定在实验室中,且检测精准度及灵敏度不适用对微量兽药残留超标的精检要求,只适合检测大量兽药残留超标的情况[5]。
4.2 酶联免疫吸附法
酶联免疫吸附法是一种快速检测方法,其主要原理是通过酶对底物的催化作用及抗体抗原间可逆与结合的理化特性,在融合兽药残留和底物过程中利用酶显现出兽药残留,根据颜色深浅确定兽药残留的含量,如双抗夹心法、间接法与直接法均属于酶联免疫吸附法。酶联免疫吸附法成本低、快捷简单,适用于大批量产品的初步筛查,以鸡蛋为例,应用酶联免疫吸附法能在不局限于实验室的现场环境下每小时检测50个样本,尤其是应对硝基咪唑类药物的残留较其他兽药更加精准。此外,酶联免疫吸附法与激光探测法合用搭载快速抗生素检测系统,能在10 min内对检出的兽药残留进行准确辨认。
4.3 胶体金免疫层析法
胶体金免疫层析法是胶体金标记技术和免疫分析技术融合的一种快速检测方法。该技术应用成品检测试纸条,基本原理是在毛细作用下样品原液中待测目标物通过层析膜中的C线和T线,样本中的特异性抗体抗原发生变化时促使C线与T线发生改变,从而达到快速检测样品中兽药残留的目的。由于鸡蛋前处理工艺相对简单,因此应用该方法能便捷快速地对鸡蛋开展兽药残留检测,并保持较高的灵敏度,10 min内就可获取检测数据[6]。
4.4 荧光免疫层析法
荧光免疫层析法是近几年在分析化学基础上发展而来的一种新型兽药快速检测法,非常适用于鸡蛋中的兽药残留检测。该法以荧光微球或量子点为生物荧光探针上的荧光供体,以胶体金作为荧光猝灭剂,以构建出具有高灵敏度、高稳固性、高相容性、高耐用性的成品检测试纸条,一次能够同时测定样品内多种类型的兽药残留。以鸡蛋为例,现场中快速检测10 min可以检测1次,一次能够同时检测出螺旋霉素、红霉素、替米考星等兽药残留,
30 min可完成全部检测操作,其在鸡蛋兽药残留检测方面体现出极高的检测效率、准确性,宽线性范围等优点,主要制约因素是扫描装置的高成本问题。
4.5 高效液相色谱法
高效液相色谱法是目前国内检测食品药物残留的常用方法,其通过前处理技术后萃取样品工作液完成对其中兽药残留的分离富集,并在色谱柱上进行洗脱后借助荧光、紫外等检测设备进行分析检测,具有灵敏度高、检测限低的优势[7]。高效液相色谱法能定量检测鸡蛋样品中的兽药残留,但不适合应用于现场检测。
4.6 色谱-质谱联用法
色谱-质谱联用法充分发挥了各自优势,通过色谱-质谱联用法检测鸡蛋中的兽药残留,兼顾了定性分析与定量分析的灵敏度与准确性,能够敏感地检出纳克级兽药残留量,气相色谱-质谱联用法、液相色谱-质谱法均属于色谱-质谱联用法。气相色谱-质谱联用法适用于稳定性较好的复杂化合物,在实验室进行的鸡蛋的兽药残留检测工作中常应用于定量分析,目前分析检测应用已经十分广泛;液相色谱-质谱联用法的分离能力强、分析范围广、时间快,适用于复杂的样本检测,应用于鸡蛋兽药残留检测工作中常用于定性分析,其效果比现场检测中应用的各种方法更加灵敏,能对鸡蛋中20多种兽药残留进行检测和精准分析,作为实验室检测方法的效果十分优越。
4.7 光谱检测法
光谱检测法的基本原理是通过激发光源将样液蒸发并原子化,激发气态原子发生能量跃迁,通过观察光被分子散射后的频率变化,在感光板上获取光谱图,光谱图中的分子振动数据内包含了分子结构类型信息,最后借助检测仪器完成定量分析。表面增强拉曼光谱法、近红外光谱法均属于比较常用的光谱检测法,其中拉曼光谱法可通过表面金属纳米材料增强对拉曼信号的吸附能力,在对鸡蛋内兽药残留检测时不需要进行样本前处理,对环丙沙星与氯霉素类兽药检出限较低,速度较快;近红外光谱法可通过样品扫描掌握鸡蛋内各基团波长吸收情况,通过模型对比确定化合物构造信息,无需应用化学试剂,也无需进行前处理环节,但检测结果易受其他组分干扰,需与其他检测方法配合展开。
5 结语
鸡蛋兽药残留问题对食品卫生安全造成消极影响,为了防止蛋鸡养殖业中兽药添加不合理现象的扩大,应加强对鸡蛋兽药残留的检测工作力度,杜绝兽药滥用、不合理使用等现象,同时根据检测要求、检测环境等前置条件选择合适的检测方法,灵活应对现存检测方法的缺陷和不足,满足检测要求和相关规范,保障人们的食品安全。
参考文献
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[2]邓兰月.动物源性食品中多兽药残留前处理方法研究进展[J].畜牧兽医科技信息,2020(3):15-16.
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[4]赖文,任红宇,张全林.快速检测技术在阆中市农产品质量安全监管中的应用[J].四川农业科技,2019(6):79-80.
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[7]方从容,高洁,王雨昕,等.QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定鸡蛋中125种兽药残留[J].色谱,2018,36(11):1119-1131.
作者简介:刘洋(1987—),女,吉林长春人,硕士,高级工程师。研究方向:食品质量与安全。
通信作者:李天雨(1986—),男,吉林长春人,本科,工程师。研究方向:食品质量与安全。E-mail:44131537@qq.com。