浅谈动物性食品中药物和添加剂残留及免疫分析方法

摘要:本文浅谈了我国动物性食品中药物和添加剂残留问题的现状,分析其对人体的主要危害,并着重对目前药物和添加剂残留的免疫检测、分析方法的研究现状做下综述。

关键词:动物性食品;药物;添加剂;残留;检测

随着社会的进步,人们的公共健康意识的提高,动物性食品中的药物和添加剂残留已经成为一个重大的公共卫生问题。兽药和添加剂残留是指经过动物用药后所蓄积或贮存在动物组织和器官以及可食性产品中的药物或化学物质的原形及/或代谢产物的残留。它是动物性食品中最重要的污染源之一,与动物性食品安全息息相关[1]。据世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)报告,食品中的兽药残留达120种,其中包括常用的激素类、抗生素类等[2]。随着大量高科技新药和添加剂的使用,动物性产品的药物和添加剂残留问题日益凸显。目前我国针对药物和添加剂残留的科研检测技术发展水平还有待提高。
1959年由Yalow和Berson建立的放射免疫分析被认为是免疫分析技术的建立标志,开创了放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)方法,这是医学和生物学领域中的一项重大突破,并获得了1977年的诺贝尔生理学或医学奖。由于免疫反应具有极高的选择性和灵敏性,免疫检测方法以其方便、敏感、特异、无污染的特点,一直是兽药残留监控体系建设的重要检测方法和科研重点。

1国内现状
我国一直重视动物性食品中的兽药及添加剂残留问题,相应的法律法规不断出台,禁用、限用的兽药及添加剂越来越多,残留标准不断提高。为加强对其残留的监控工作,曾早在1997年发布《动物性食品中兽药最高残留限量》标准等相关法律法规。2001年农业部发布了“饲料药物添加剂使用规范”,明确规范了可用于饲料成产药物添加剂的兽药品种及相应的休药期。依据《兽药管理条例》有关规定,农业部下达了《2009年度动物及动物产品兽药残留监控计划》。2009年农业部第1172号公告,准予已烯雌酚单克隆抗体酶联免疫试剂盒等8种兽药残留检测试剂盒备案,生产使用。
自从我国加入WTO后,国际贸易中的非贸易性技术壁垒使我国的动物性食品出口面临更加激烈的竞争,由于我国动物性食品兽药及添加剂残留检测体系尚不完备以及国内落后的养殖技术,时常发生因动物产品中兽药残留超标而被外国拒绝进口的事件,,给我国出口造成巨大的经济损失。根据国家制定的相应的管理办法,建立功能齐全、保障有力的动物性产品质量检测体系,有利于我国动物性食品行业的健康发展。

2残留对人体的主要危害
最常见的是引起慢性或急性中毒。例如瘦肉精(盐酸克伦特罗)作为促进动物生长、提高瘦肉率的饲料添加剂,曾早在我国推广使用,人食用较大量这种食品后会出现心慌、心跳加快、手颤、头晕等中毒症状,严重时甚至死亡。其次,能引起“三致”作用(致癌、致畸、致突变作用)[3],例如激素残留严重影响男女青少年的发育。呋喃唑酮可以诱发基因变异并具有明显致癌性;硝基咪唑类药物具有潜在的致突变性和致畸性[4],此外砷制剂、喹恶啉类等药物都会严重危害人们的身体健康,许多国家已禁止用于食品动物领域。第三,能引起过敏反应及变态反应,如青霉素、四环素类、磺胺类和某些氨基糖苷类药物等均具有抗原性,易发生过敏。其症状多种多样,轻者表现为麻疹、发热、关节痛等;严重时可出现过敏性休克危及生命[5]。第四,易于产生耐药菌株及破坏人体菌群平衡,食品动物长期使用抗菌药会使动物产生耐药性,不断加大药物剂量,长期受残留影响必然破坏人体菌群平衡,出现消化道功能紊乱、维生素缺乏等疾病。第五,长远讲会破坏生态环境,环境中的药物残留被环境中的生物富集,然后进入食物链,间接危害人类健康[6]。

3免疫分析方法的研究现状
免疫学及药物毒理学的研究发展促进了现代兽药残留分析技术的发展。免疫分析方法是以抗原与抗体的特异性结合反应为基础的分析技术,具有特异性高,简单、灵敏、快捷,是以抗体作为核心试剂的检测方法。目前免疫分析技术包括常规方法和结合法,常规方法主要包括放射性免疫法、酶联免疫吸附法、胶体金免疫层析试纸条法以及生物芯片检测技术等,结合法主要包括免疫亲和色谱、毛细管电泳-激光诱导荧光检测器联用技术等等。
3.1放射性免疫法作
为最早建立的经典的免疫分析方法,此法提取样品前处理方法简便,已经被欧盟和美国FDA认可并且应用于初筛分析[7]。但RIA存在着放射性核素半衰期短,反应时间过长;分析的灵敏度一般等不足,并难以自动化操作。
3.2酶联免疫吸附法(ELISA)
ELISA是在放射性免疫分析的基础上发展起来的,是把抗原-抗体免疫反应的特异性和酶的高效催化作用有机结合起来的一种检测技术,采用现代光学分析仪器进行光度测定。具有灵敏度高、特异性强、操作简便、快速、可用于大批量样品检测的特点,已成为对药物残留大批样本进行定性、定量测定的理想方法[8-9]。此方法自上世纪80年代以来,已成功地运用于畜产品中多种残留的检测。
3.3胶体金免疫层析试纸条法
此方法是以条状纤维层析材料为固相,通过毛细作用使样品溶液在层析条上泳动,当样品与纤维材料上相应的抗体相结合产生高特异、高亲和的免疫反应,并滞留或富集在检测区域,通过反应物而出现显色现象,其检测速度快,灵敏度高,可做到半定量快速检测,整个样品分析时间约5-10min。Verheijen等[10]利用此方法制得了针对磺胺类药物的胶体金快速检测试纸条,此试纸条检测SM2标准液和牛尿样本,检测限10.0ng/mL,稀释后的新鲜牛奶检测限20.0ng/mL,灵敏度好。
3.4生物芯片检测技术
生物芯片是指采用光导原位合成或微量点样等方法,将大量生物大分子有序地固化于支持物的表面,组成密集二维分子排列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交,通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、高效地检测分析,从而判断样品中靶分子的数量。目前作为科研工作的一个热点,生物芯片检测技术已能够对瘦肉精、磺胺二甲嘧啶、链霉素等进行检测。
3.5免疫亲和色谱法(IAC)
IAC是以抗原抗体的特异性、可逆性免疫结合反应为原理的色谱技术。其基本过程为将抗体与惰性基质偶联成固定相,装柱。目前,IAC已经用于许多兽药残留分析,包括磺胺类、喹诺酮类、苯并咪唑类、阿维菌素类、聚醚类等药物,并取得较好的净化效果。国内外免疫亲和色谱法多以低分子量目标物为主,这也是现代兽药残留检测技术的发展趋势。IAC是目前净化和富集能力最强的样品处理技术,IAC的应用的瓶颈便是复杂的单克隆抗体制备技术[11]。
3.6毛细管电泳-激光诱导荧光检测器联用技术(CE-LIF)[12]LIF在毛细管电泳免疫分析中应用较多,用荧光物质标记待测组分后,通过竞争或非竞争模式,在LIF检测器下即可分析,毛细管电泳免疫分析在兽药检测的应用有很广阔的前景。
总之,在微生物抑制分析等传统方法的基础上,兽药残留分析技术有了很大的发展。其它的分析方法也同样发挥重要作用,大大提高了兽药残留检测的定性能力和检测的灵敏度,扩大检测限和检测覆盖范围。例如现代色谱分析技术如HPLC、GC等,超高效液相色谱(UPLC)分离技术等广泛应用[13],不但提高检测效果和分析速度。由于气相色谱和液相色谱,其本身都不能提供待测物残留组分的结构信息,往往将色谱、质谱联合应用,如GC/MS法、LC-MS法、LC/Ms/MS[14]等等。

本文全文刊于本杂志2010年11月刊

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