◎ 趙 瓊,劉學(xué)明
(1.定西市食品檢驗檢測中心,甘肅 定西 743000;2.渭源縣食品藥品檢驗檢測中心,甘肅 渭源 748200)
抗生素是指由細(xì)菌或真菌等微生物在生長過程中形成的一類次級代謝產(chǎn)物,能夠使禽畜免受疾病的影響,有利于其健康成長。然而抗生素的濫用會導(dǎo)致禽畜體內(nèi)藥物殘留超標(biāo),人們食用了這類動物源性食品后,可能會出現(xiàn)體內(nèi)菌群失衡,甚至危及生命。
β-內(nèi)酰胺類抗生素指的是帶有β-內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)的藥物,此類藥物殺菌活性很強,且毒性較低,在臨床與獸藥方面應(yīng)用廣泛。β-內(nèi)酰胺類藥物在疾病防治方面的不合理應(yīng)用,將會導(dǎo)致很多肉蛋食品內(nèi)出現(xiàn)抗生素殘留,從而引發(fā)人體過敏,或腸道菌群失衡[1-3]。
大環(huán)內(nèi)酯類是一種弱堿性的親酯性抗生素,由大環(huán)內(nèi)酯基團與糖衍生物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成,對革蘭氏陽性菌和動物支原體有著良好的抗菌效果。目前大環(huán)內(nèi)酯類抗生素主要用于水產(chǎn)養(yǎng)殖和禽畜養(yǎng)殖行業(yè),主要治療動物呼吸道疾病與腸道傳染性疾病。
氨基糖苷類抗生素起源于1944年的鏈霉素,主要有天然與半合成兩種。天然氨基糖苷類抗生素來源于鏈霉菌屬培養(yǎng)液提取的新霉素和卡那霉素,半合成的抗生素常見的有阿米卡星和奈替米星。由于氨基糖苷類抗生素價格低廉且使用高效,目前已經(jīng)被廣泛用在動物疾病的防治中,也在水產(chǎn)行業(yè)中作抗菌藥使用。
四環(huán)素類抗生素主要從鏈霉菌培養(yǎng)液內(nèi)提取,低廉的價格使其被廣泛應(yīng)用,不僅用于疾病治療,也可被作為添加劑使用,提高了飼料的使用率。但是若濫用四環(huán)素類抗生素,會使細(xì)菌的耐藥性顯著提升,目前在土壤、地表水、地下水中均有被檢出。
樣品的前處理是動物源性食品抗生素檢測的技術(shù)核心,會對技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生直接影響。液-液萃取根據(jù)分析物在不同溶劑中的分配系數(shù)不同,經(jīng)過勻漿、萃取、凈化及富集等步驟達(dá)到樣品分離目的。常使用的溶劑有乙酸乙酯和二氯丙烷,該前處理技術(shù)的應(yīng)用對實驗條件要求不高,但操作時間比較長,目前多用于四環(huán)素類抗生素殘留的處理與檢測[4-5]。
固相萃取主要是應(yīng)用固體吸附劑將液體樣品目標(biāo)化合吸附,同樣品基質(zhì)分離后,使用加熱解吸附和分離等方式達(dá)到處理目標(biāo)。常使用的固相萃取主要有氧化鋁和硅膠,無需使用大量溶劑,且處理時不會出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,可以有效提高樣品前處理的效率,節(jié)約試驗成本。
基質(zhì)輔助固相分散萃取就是將涂抹了C18等聚合物的單體固相萃取材料,同樣品研磨,研磨之后得到處于半干狀態(tài)的混合物,再將混合物填料裝柱,使用不同溶劑來淋洗柱子,直到待測物洗脫下來?;|(zhì)輔助固相分散萃取方法屬于一種高效便捷的前處理方法,不僅樣品與有機溶劑用量少,且萃取速度快,目前已被用于食品、飼料、藥品的殘留分析。
采用微生物檢測法進(jìn)行動物源性食品的抗生素檢測,整個檢測工作需要處于適宜的條件下,通過分析抗生素對微生物的抑制作用,計算抗生素的活性情況。微生物檢測方法的應(yīng)用需要大量平板,所以實驗過程與步驟會十分煩瑣,該方法價格低廉,目前在抗生素檢測中廣泛應(yīng)用。常用到的微生物檢測法主要有紙片法和擴散法,適用于大批量動物源性食品樣品檢測。
3.2.1 酶聯(lián)免疫吸附測定法
免疫檢測法就是通過對抗體抗原的研究而采用的快速檢測技術(shù),依靠抗原抗體間的特異與可逆結(jié)合特性,對動物源性食品中的抗生素含量進(jìn)行檢測,這種方法簡單快捷,成本更低。酶聯(lián)免疫法綜合利用抗原抗體特異性和酶對底物的催化性,使樣品內(nèi)的抗生素與抗原抗體結(jié)合,再加入底物,依靠酶的作用使抗生素顯色,按照顏色的深淺確定抗生素在樣品中的實際含量。酶聯(lián)免疫法主要有直接法與間接法,還有雙抗夾心法,市面上的酶聯(lián)免疫試劑盒多數(shù)是通過直接法得到的,該方法可以在2 h內(nèi)處理100個樣品,高效便捷,處理效果更快。國外利用該方法與激光探測技術(shù)相結(jié)合,創(chuàng)建了抗生素快速檢測系統(tǒng),系統(tǒng)在9 min以內(nèi)就能檢測出牛奶的抗生素殘留量,并準(zhǔn)確辨認(rèn)具體的抗生素種類。
隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),核酸適配體逐漸取代了抗體,能夠檢測更多種類的物質(zhì),且檢測效果更加穩(wěn)定,具有無免疫原性的優(yōu)勢。采用適配體競爭法測定蜂蜜內(nèi)的抗生素殘留,依靠適配體的間接競爭測量出四環(huán)素含量,線性范圍在0.01~100.00 ng·mL-1。此外也有研究人員利用分子印跡聚合物進(jìn)行抗生素測量,該方法成本低、化學(xué)穩(wěn)定性較強,且易保存,將分子印跡聚合物作為偽生抗體,通過直接競爭的免疫檢測法檢測牛肉中的恩諾沙星殘留含量,檢出限為1.1 ng·mL-1。
3.2.2 膠體金免疫層析技術(shù)
膠體金免疫層析技術(shù)與免疫分析技術(shù)、膠體金標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合,使抗生素檢測更加快速便捷,且靈敏度更高。當(dāng)前市面上已經(jīng)有很多抗生素檢測的膠體金試紙條,待測物在毛細(xì)作用下經(jīng)過層析膜上的T線與C線時,同上面的特異性抗原抗體相結(jié)合,查看T線與C線的顏色變化情況,可完成對樣品的檢測。使用該方法檢測奶粉中的林可霉素時,樣品不需要進(jìn)行前處理,利用膠體金試紙條后,在10 min內(nèi)就能得出檢測結(jié)果,也有研究人員制備了氟喹諾酮膠體金檢測試紙,5 min內(nèi)就檢測出了牛奶乳品內(nèi)的9種抗生素,檢出限可以達(dá)到 20 μg·L-1。
采用氣相色譜檢測法與離子交換色譜法進(jìn)行動物源性食品抗生素殘留的檢測較少,但在某種特定要求下也會用到。例如采用氣相色譜法檢測乳制品內(nèi)的抗生素殘留,或檢測食品中的氯霉素殘留;應(yīng)用離子交換色譜法測定沒有經(jīng)過紫外線吸收的抗生素,如大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。應(yīng)用混合型離子交換液綜合色譜與質(zhì)譜檢測方法檢測蜂蜜內(nèi)的抗生素殘留,這種方法在檢測時無需添加離子對試劑,避免對質(zhì)譜儀造成污染,且試劑的靈敏度較高。
高效液相色譜檢測法是目前國內(nèi)用于藥物殘留檢測最普遍的方法,不僅靈敏度高,且檢測結(jié)果穩(wěn)定,檢測限更低。應(yīng)用反相色譜法時,需要用到紫外檢測設(shè)備與熒光檢測設(shè)備,檢測牛奶與肉制品內(nèi)的青霉素、氯唑西林等抗生素殘留時,可以使用高效液相色譜檢測方法。利用固相萃取法將抗生素殘留富集在一起,使其在色譜柱上洗脫,在210 nm波長條件下,10 min以內(nèi)即可檢測出雞肉樣品內(nèi)的金霉素殘留。融合固相萃取、液相色譜及光電二極管檢測器,分析食品內(nèi)的痕量物質(zhì)情況,或檢測水體中的抗生素殘留,檢測方法高效靈敏。
依據(jù)對獸藥殘留分析特點,使用色譜聯(lián)用技術(shù),將定量與定性融為一體,適用于對青霉素和氨基糖苷類抗生素的確證性分析,其靈敏度比熒光檢測器高出1個數(shù)量級,可以準(zhǔn)確檢測出納克級的抗生素殘留。采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法,測定動物源性食品內(nèi)的氯霉素和四環(huán)素類抗生素,或應(yīng)用全自動固相萃取-液相色譜檢測方法測定動物源性食品中的β-內(nèi)酰胺類抗生素,這類抗生素在此實驗條件下具有線性關(guān)系,且靈敏度也能夠滿足檢測要求。采用色譜聯(lián)用技術(shù)檢測牛肉內(nèi)的抗生素殘留,檢測效果較好。
表面增強拉曼光譜技術(shù)作為光譜檢測技術(shù)的一種,主要利用光被分子散射之后形成的頻率變化得出關(guān)于分子振動的信息,并確定分子結(jié)構(gòu)類型。拉曼光譜的散射面比較小,因此信號較弱,檢測靈敏度普遍不高。表面增強拉曼光譜經(jīng)過表面粗糙的納米金屬材料,增強吸附在材料表面的拉曼信號,彌補以往拉曼信號的不足。應(yīng)用該方法檢測動物源性食品內(nèi)的抗生素殘留,檢測之前無需對食品樣品進(jìn)行前處理,可以免去對樣品的制備過程,減少測定時間,目前主要用于檢測動物源性食品中的氯霉素和環(huán)丙沙星類抗生素,檢出限可以達(dá)到 20 μg·mL-1。
除此以外,還可以使用近紅外光譜技術(shù)完成抗生素檢測,通過對樣品近紅外光譜的掃描,得出樣品不同基團吸收波長情況,再將其與模型比較研究,得出化合物結(jié)構(gòu)信息。對動物源性食品樣品可以直接測量,不需要前處理,也不需要使用化學(xué)試劑,得出的近紅外光譜是動物源性食品樣品所有組分的近紅外吸收總和。為了避免其他組分對待測抗生素組分產(chǎn)生干擾,測定動物源性食品樣品時,建議將其與化學(xué)計量學(xué)相結(jié)合,可有效測定青霉素與克拉維酸抗生素。
用于動物源性食品內(nèi)的抗生素殘留檢測方法有很多,常用到的免疫檢測法、生物檢測法操作簡單、靈敏度較高。應(yīng)依據(jù)抗生素的種類,結(jié)合不同快速檢測技術(shù)的適用情況,有效監(jiān)控動物源性食品內(nèi)的抗生素含量。經(jīng)過分析得知,色譜聯(lián)用技術(shù)與固相萃取是目前使用效果較好的抗生素檢測方法與樣品前處理方法,儀器的小型化將成為未來檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。