动物源性食品中抗生素残留的危害和检测方法浅析

动物源性食品中抗生素残留的危害和检测方法浅析

姜星

南京市食品药品监督检验院 江苏南京 211198

摘  要：本文深入探讨了动物源性食品中抗生素残留的危害及其检测方法。文章首先分析了抗生素残留引起的耐药性问题、对生态环境的污染以及对人体健康的潜在风险。随后，详细介绍了生物检测、理化检测及技术联用等检测方法，包括微生物检测法、免疫分析法、生物传感器法、蛋白芯片技术、薄层色谱法、毛细管电泳法、高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用技术等。笔者通过对这些方法的比较和分析，提供了对食品安全监管的科学依据。

关键词：动物源性食品；抗生素残留；耐药性；检测方法

一、动物源性食品概述

动物源性食品，指的是直接或间接来源于动物的食品，包括各类肉类、乳制品、蛋类及其加工产品。这些食品因其丰富的蛋白质、必需氨基酸、维生素和矿物质等营养成分，在人类饮食中扮演着重要角色。肉类如牛肉、猪肉、羊肉和禽肉，是蛋白质和铁质的重要来源；乳制品则提供了钙和维生素D，对骨骼健康至关重要；蛋类则因其全面的营养成分被誉为“自然界的营养胶囊”。然而，这些食品的生产和加工过程中，可能会使用抗生素和激素等物质以促进动物生长和预防疾病，这对人类健康和环境可持续性构成了潜在风险。因此，对动物源性食品中潜在的有害物质残留进行监控和管理，已成为全球食品安全领域的一个重要课题。

二、动物源性食品中抗生素残留的危害

1. 产生耐药性

抗生素残留在动物源性食品中的问题日益凸显，特别是它们对于细菌耐药性的推动作用。当人们摄入含有抗生素残留的食物，这些抗生素分子可以直接作用于人体内的微生物群，导致抗药性菌株的产生和扩散。这不仅降低了抗生素的疗效，还可能造成一些原本容易治疗的疾病变得难以控制。更严重的是，这些耐药性细菌可以通过多种途径传播给其他个体，包括水源和食物链，加剧了全球抗药性问题的严峻性。

2. 对生态环境造成污染

动物源性食品中的抗生素残留还会对环境造成长期污染。这些抗生素通过动物粪便和尿液排出，最终进入土壤和水体。在这些环境中，抗生素可以持续存在并影响当地的生态平衡。例如，土壤中的抗生素会影响微生物群落的结构和功能，进而影响土壤肥力和植物生长。水体中的抗生素残留则可能导致水生生物受损，甚至通过食物链累积，对更高层次生物产生影响。环境中的抗生素残留还可能促使野生细菌产生耐药性，这种耐药性的传播进一步增加了环境管理和生态保护的难度。

3. 危害人们身体健康

食品中的抗生素残留对人体健康构成直接威胁。长期摄入含有抗生素残留的动物源性食品可能导致人体内激素水平失衡，影响免疫系统功能，甚至增加某些疾病的风险。儿童和孕妇是特别敏感的群体，他们摄入含抗生素的食品后可能出现发育迟缓和健康问题。抗生素残留还可能引起人体对特定药物的过敏反应，甚至导致药物中毒。由于这些风险的存在，确保动物源性食品中抗生素残留处于安全水平是维护公共健康的重要环节。因此，关注食品安全，特别是动物源性食品中抗生素残留的监测和控制，对于保障人们的身体健康至关重要。

三、动物源性食品中抗生素残留的检测方法

1. 生物检测

（1）微生物检测法

微生物检测法是一种传统且广泛应用的抗生素残留检测手段，其基本原理在于利用特定微生物对抗生素的敏感性。在这一过程中，待测样品中的抗生素与微生物相互作用，通过观察微生物的生长情况来推断样品中抗生素的存在与否。这种方法优点在于成本相对低廉，操作简便，适用于初步筛查大量样品。但其缺点也十分明显，包括检测时间较长、灵敏度和特异性较低，无法准确量化抗生素的具体含量。因此，微生物检测法常作为快速筛选工具，在初步检测后，需要更高精度的方法进行进一步的验证。

（2）免疫分析法

免疫分析法是基于抗原－抗体特异性结合的原理来检测抗生素残留。这种方法通常利用与目标抗生素特异性结合的抗体，通过色标、酶标或荧光标记等方式，实现对抗生素残留的定性或定量分析。免疫分析法的主要优势在于其高度的特异性和灵敏度，可以在复杂的样品矩阵中准确检测微量的抗生素。这种方法操作简便，检测速度快，非常适合于现场快速检测和大规模监测。然而，其局限性在于抗体的制备通常成本较高，且对某些低分子量或结构相似的抗生素的区分能力有限。

（3）生物传感器法

生物传感器法是一种结合生物识别元件与物理化学检测技术的新兴方法。它通常包括一个生物识别组件（如酶、抗体、微生物或DNA），用于特异性地识别和结合目标抗生素，以及一个信号转换组件，将生物识别事件转化为可测量的电化学、光学或其他信号。生物传感器的主要优点在于其高度的灵敏度和选择性，以及快速、实时监测的能力。这使得它们非常适合于现场检测和连续监控。生物传感器的开发和优化往往需要较高的技术水平和设备投入，且稳定性和重复使用性是其需要解决的关键问题。

（4）蛋白芯片操作技术

蛋白芯片操作技术是一种高通量的生物分析方法，它允许在一个平台上同时进行多种分析。该技术通过将抗体或其他蛋白质固定在一个小型化的芯片上，可以同时检测多种抗生素的残留。蛋白芯片的主要优点是其高度的多样性和扩展性，可以实现对大量样品中多种抗生素的快速筛选和分析。此外，该技术还具有较高的灵敏度和特异性，适用于精准检测和深入分析。但蛋白芯片技术的主要挑战在于其制备过程复杂，对操作技术和设备要求较高，且成本相对较高。

2. 理化检测分析

（1）薄层色谱分析法

薄层色谱法是一种成熟的理化检测技术，主要用于分离和鉴定混合物中的组分。在检测抗生素残留方面，薄层色谱法的优势在于其操作简便、成本低廉，同时具有良好的分离效果。具体操作过程中，样品被施加在涂有固定相的薄层色谱板上，随后通过移动相的作用使样品中的不同组分以不同的速率移动，从而实现分离。通过对比参照物质，可以初步判断样品中抗生素的种类和含量。薄层色谱法适用于快速筛选和初步分析，但其定量精度和重复性相对较低，通常作为初步检测手段，后续需要更精确的方法进行验证。

（2）毛细管电泳法

毛细管电泳法是一种高效的分离技术，基于电场作用下不同物质的迁移速率不同原理进行分离和检测。这种方法在抗生素残留检测中的应用得益于其高分辨率、高效率和少量样品需求的特点。在毛细管电泳法中，样品被引入填充有缓冲溶液的细小毛细管中，施加电场后，样品中的分子根据其电荷、大小和形状的不同而以不同的速率迁移。通过检测毛细管出口处的信号，可以对抗生素残留进行定性和定量分析。这种方法的主要优点是其高灵敏度和分辨率，但操作过程中对条件控制要求严格，且设备成本较高。

（3）高效液相色谱法

高效液相色谱法（HPLC）是当前最广泛使用的抗生素残留检测方法之一。它基于不同分子在液相色谱柱中的保留时间不同来实现分离。HPLC技术以其高分辨率、高灵敏度和强大的定量能力而受到青睐。在HPLC分析中，样品通过色谱柱时，不同组分因与固定相的相互作用而被不同程度地滞留，从而实现分离。通过检测器记录的保留时间和峰面积，可以对样品中的抗生素进行精确的定性和定量分析。该方法适用于复杂样品的深入分析，但其需要专业操作和维护，设备和运行成本相对较高。

（4）气相色谱与离子交换色谱法

气相色谱法是一种基于物质在气相和固定液相之间分配的原理进行分离和检测的技术。这种方法特别适用于挥发性和半挥发性的有机化合物的分析，如某些抗生素残留。在气相色谱中，样品被转化为气态并通过载气送入色谱柱，在色谱柱内与固定相发生作用，实现不同组分的分离。通过检测器记录的信号，可以进行定性和定量分析。此外，离子交换色谱法则是专门针对带电粒子的分离，通过利用离子交换树脂与样品中离子的相互作用来实现分离。这种方法适用于极性物质，如某些抗生素的检测。这两种方法都具有高灵敏度和高选择性的特点，但对样品的前处理要求较高，且需要专业的操作和维护。

3. 技术联用

技术联用是将多种检测技术结合应用于抗生素残留的检测中，旨在提高检测的准确性、灵敏度和可靠性。在复杂的食品样品分析中，单一的检测方法往往难以满足所有需求，因此技术联用成为一种趋势。例如，将高效液相色谱（HPLC）与质谱（MS）结合使用，能够提供更加详细的化合物信息。HPLC-MS联用技术利用HPLC的高分离效率和MS的高灵敏度及准确的质量分析能力，能够有效识别和定量复杂样品中的微量抗生素残留，特别适用于结构相似或低浓度的抗生素分析。

另一种常见的联用技术是气相色谱-质谱联用（GC-MS）。这种方法结合了气相色谱在挥发性化合物分离上的优势和质谱在物质鉴定和定量上的高灵敏度。GC-MS特别适用于挥发性和半挥发性抗生素的检测，如某些磺胺类和大环内酯类抗生素。

技术联用的关键优势在于它们能够提供比单一技术更全面、更深入的分析结果，这对于食品安全监测尤为重要。然而，这种方法的挑战在于仪器成本高，操作和数据分析要求更高的专业技能。因此，虽然技术联用在实验室分析中非常有效，但在快速现场检测或小规模实验室中的应用受到一定限制。

四、结语

通过本文的综合分析，可以看出动物源性食品中的抗生素残留对人类健康和环境均构成严重威胁。抗生素残留导致的耐药性问题尤其令人担忧，对现代医学构成挑战。此外，抗生素在环境中的累积也对生态平衡产生不利影响。因此，有效的检测方法对于控制和预防这些风险至关重要。笔者认为，尽管目前的检测技术各有优势，但仍需不断优化，以提高检测的准确性和效率。综合应用多种检测技术，特别是技术联用，将是未来发展的重要方向。

参考文献：

[1]吴晓晓,俞进,热孜万古力·赛麦提等.分析动物源性食品中抗生素残留的快速检测方法[J].食品界,2023(06):102-105.

[2]李敏,商春锋,李凤姣.动物源性食品中抗生素残留物质的快速检测方法[J].现代食品,2022,28(17):135-137.