瘦肉精殘留的幾種主要檢測方法

桑雨，戈鈺，瞿明仁，許蘭嬌

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江西省動物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 營養(yǎng)飼料開發(fā)工程研究中心，江西 南昌 330045）

瘦肉精是鹽酸克倫特羅（Clenbuteroll，Hydrochloride,CLB）、萊克多巴胺（Ractopamine，RAC）和沙丁胺醇（Albuterol，ALB）等物質(zhì)的俗稱，屬于一類β受體激動劑[1]，選擇性地作用于β2受體，有蛋白質(zhì)合成和脂肪分解作用，因此常被不法養(yǎng)殖戶用來提高動物的瘦肉率和飼料轉(zhuǎn)化率[2～3]。瘦肉精在人體內(nèi)會導(dǎo)致代謝紊亂、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損、心臟功能障礙、四肢運(yùn)動受阻，常見癥狀有眩暈、乏力、腹瀉、干嘔、肌肉顫抖、心悸、高血壓等[4～8]。同時(shí)中毒后可能對瘦肉精會產(chǎn)生過敏反應(yīng)，當(dāng)再食用含有瘦肉精的肉類食物就會發(fā)病，可能形成終生食源性疾病[9]。因此，我國任何類型的“瘦肉精”均被禁止在牲畜養(yǎng)殖過程中使用。盡管國家明令禁止使用鹽酸克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇等十多個屬于β-腎上腺類激素等違禁藥物，但受利益驅(qū)使，仍然有許多不法商家在飼料中加入“瘦肉精”[10]。目前國內(nèi)檢測瘦肉精殘留主要有三類方法，即免疫分析法、儀器檢測法和傳感器檢測法。

1 免疫分析法

免疫分析法包括酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）、膠體金試紙快速檢測法（GLFIS）和免疫熒光法等。

1.1 酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）

ELISA技術(shù)的基本原理為：在底物溶液中，酶分子與抗體或抗體分子特異性結(jié)合，底物可在酶的作用下使其由無色的還原型變?yōu)橛猩难趸?通過底物的顏色的變化來判定有無相應(yīng)的免疫反應(yīng)，并且還可以通過ELISA檢測儀進(jìn)行定量測定[11]。這種方法將酶化學(xué)反應(yīng)的敏感性與免疫反應(yīng)中抗原抗體的特異性結(jié)合起來，兼具敏感性和特異性的優(yōu)點(diǎn)。ELISA技術(shù)盡管成熟，但是使用該種方法檢測結(jié)構(gòu)類似的化合物時(shí)，會有一定的交叉反應(yīng)，在檢測中受各種因素的影響會出現(xiàn)假陽性或假陰性，尤其是樣品中含有磺胺類等藥物時(shí)[12]。因此，傳統(tǒng)的ELISA法不太適合用于現(xiàn)場快速檢測。

1.2 膠體金試紙條快速檢測法（GLFIS）

膠體金試紙快速檢測法是近年來發(fā)展起來的一種新型簡便的檢測方法，其根據(jù)競爭性抗原抗體膜層析原理而設(shè)計(jì)，它的特點(diǎn)是檢測快速、成本低，適用于現(xiàn)場檢測等。但是以往由于使用該試紙條時(shí)的檢測方式復(fù)雜，并且制作成本較高，需要專門的檢測設(shè)備和專門的檢查人員，故而不能很好的適應(yīng)市場監(jiān)督[13]。而近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，該方法得到了不斷改良完善，大幅度縮短了檢測時(shí)間，不會出現(xiàn)假陰性和假陽性的情況。目前，膠體金試紙條快速檢測法已經(jīng)達(dá)到了靈敏性高、穩(wěn)定性好、特異性強(qiáng)，適用于瘦肉精殘留物的快速檢測。

1.3 免疫熒光層析法

免疫熒光層析法基本原理是使用克倫特羅熒光層析試劑盒，采用競爭性免疫熒光層析法，利用層析作用使樣本中的鹽酸克倫特羅與試劑競爭性地結(jié)合熒光標(biāo)記物。樣品中的瘦肉精含量越高，熒光信號強(qiáng)度就會越低，再通過熒光定量儀掃描熒光信號強(qiáng)度，進(jìn)而得出樣本中瘦肉精的含量[14]。這種方法的成本低、操作簡單、方便快捷、可實(shí)現(xiàn)定量檢測。

1.4 放射免疫法

放射免疫法的原理是用受體代替抗體結(jié)合鹽酸克倫特羅。目前，國外已有用放射免疫分析技術(shù)測定瘦肉精的試劑盒產(chǎn)品，還建立了類似放射免疫分析技術(shù)的放射受體分析法，檢測限值可達(dá)到2.4μg/kg[15]。這種方法具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡便、快速、易標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)相對成熟。但是存在著放射性污染，而且儀器價(jià)格昂貴，難以實(shí)現(xiàn)自動化操作等缺點(diǎn)。

1.5 時(shí)間分辨熒光免疫技術(shù)（TRFIA）

時(shí)間分辨熒光免疫技術(shù)是利用免疫反應(yīng)中抗原抗體的高度特異性,以具有獨(dú)特?zé)晒馓匦缘蔫|系元素螯合物作為抗原示蹤標(biāo)記物,并與時(shí)間分辨熒光測定技術(shù)相結(jié)合而建立起來的一種新型非放射性微量分析技術(shù)。鑭系螯合物在600 nm附近顯示出窄而強(qiáng)的發(fā)射帶和異常長的衰減時(shí)間，這可以消除熒光標(biāo)記的高背景并提高檢測方法的靈敏度和特異性[16]。因此，時(shí)間分辨熒光免疫技術(shù)具有靈敏度高、測量范圍寬、無放射性等優(yōu)點(diǎn)[17]。時(shí)間分辨熒光免疫技術(shù)克服了酶標(biāo)記物的不穩(wěn)定性、僅能一次化學(xué)發(fā)光、易受環(huán)境干擾和電化學(xué)發(fā)光的非直接標(biāo)記等缺點(diǎn)，降低了非特異性信號，如果成功研制出檢測鹽酸克倫特羅的時(shí)間分辨熒光免疫分析技術(shù)試紙條,將可對鹽酸克倫特羅的殘留進(jìn)行現(xiàn)場檢測[18～19]。

2 儀器檢測法（色譜法）

近年來，食品安全快速檢測類的檢測儀不斷提高檢測效率和精度，并且價(jià)格逐步下降[20]。目前儀器檢測主要是應(yīng)用色譜儀器及其聯(lián)用技術(shù)，由于各國規(guī)定的獸藥最大殘留量日益降低，色譜儀器可檢出范圍受到限制，無法滿足低殘留檢測的需要，因此需要開發(fā)更為有效的儀器分析法對瘦肉精分子實(shí)現(xiàn)定量定性分析[21～22]。

2.1 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法的原理為溶于流動相中的各種組分經(jīng)過固定相時(shí)，由于其中的成分不同，會與固定相發(fā)生不同大小、強(qiáng)弱的作用，在固定相中滯留的時(shí)間也就不同，故而從固定相中先后流出并分離[23]。這種方法常和質(zhì)譜系統(tǒng)聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)分析過程中的自動化。這種方法整個操作過程非常簡單，檢測時(shí)間也較短。同時(shí)在完成檢測后，對畜產(chǎn)品有很高的回收效率。因此高效液相色譜法在瘦肉精的檢測中被廣泛地應(yīng)用。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用原理為樣品通過以氣體為流動相的分離層后，受到離子源轟擊電離裂解為分子離子，在電場和磁場的綜合作用下，按照大小進(jìn)行分離，經(jīng)過整理分析進(jìn)而得到質(zhì)譜圖[24]。該方法將色譜法的快速分離和質(zhì)譜法的定性分析相結(jié)合，可以在樣品含有多種殘留物時(shí)檢測特定的物質(zhì)。這種方法靈敏度高、假陽性率更低，但是儀器設(shè)備昂貴，操作較為復(fù)雜[25]。

3 傳感器分析法

傳感器是一種價(jià)格較為便宜的小型便攜式檢測儀器，傳感器主要將待測物質(zhì)的成分、濃度等信息轉(zhuǎn)化為電化學(xué)信號進(jìn)行檢測。它兼具快速檢測和高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。傳感器分析法主要為生物傳感器技術(shù)、毛細(xì)管電泳技術(shù)、電化學(xué)發(fā)光傳感器技術(shù)和電化學(xué)納米傳感器技術(shù)。

3.1 生物傳感器技術(shù)

生物傳感器主要是指用一些特定的生物作為生物識別元件的特異性生化反應(yīng)，并要使用一定的物理分析進(jìn)行輔助的化學(xué)檢測。工作原理主要是將特定的生物識別元件的感受器經(jīng)過擴(kuò)散運(yùn)動使得與待測物質(zhì)相結(jié)合，并且將發(fā)生的反應(yīng)以一定的信號方式反映出來，從而得到檢測結(jié)果[26]。該技術(shù)經(jīng)過改良，大大縮短了檢測時(shí)間、增加了檢測的靈敏度和特異性[27]。但是該項(xiàng)技術(shù)目前仍然不夠成熟，有很大的發(fā)展空間。

3.2 毛細(xì)管電泳技術(shù)

毛細(xì)管電泳技術(shù)屬于高效液相分離中的一種，以毛細(xì)管為通道，高壓電場為主要動力的液相分離分析技術(shù)。這種技術(shù)雖然目前相較于色譜法來說，濃度敏感度低很多，在實(shí)際應(yīng)用中也不廣泛，但是可以采用改變檢測器結(jié)構(gòu)的方法來提高毛細(xì)管電泳的敏感度。尤其是采用樣品富集技術(shù)，根據(jù)富集模式的不同，富集倍數(shù)可達(dá)到成100～10 000倍，而且操作簡單、成本低廉[28～29]。

3.3 電化學(xué)發(fā)光傳感器

電化學(xué)發(fā)光傳感器檢測的原理是以樣品自生循環(huán)消耗后在生物酶作用下產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，與發(fā)光材料（一般是Quantum dots Q′Ds）特異性反應(yīng)，促進(jìn)發(fā)光信號的增加，從而達(dá)到檢測瘦肉精的目的。這種方法簡便并且靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，且可以與色譜和電泳技術(shù)聯(lián)用，達(dá)到準(zhǔn)確檢測的效果。該種方法實(shí)驗(yàn)裝置逐漸簡單化、微型化，且能夠在一定程度上減少抗體的使用，近年來日益受到重視[30～31]。

3.4 電化學(xué)納米傳感器

該傳感器以新型納米材料為載體，制備的納米復(fù)合材料滴涂修飾工作電極表面，獲得了高靈敏度的電化學(xué)納米傳感器。納米材料相較于傳統(tǒng)材料在結(jié)構(gòu)上的特殊差異，使其在光、熱、電、磁等方面具有更加優(yōu)越的性能，大大提高了傳感器的檢測性能。近年來有金納米材料、碳質(zhì)納米材料、量子點(diǎn)等多種納米材料及復(fù)合納米材料的使用，對于電化學(xué)傳感器的靈敏度、重現(xiàn)性和響應(yīng)時(shí)間等方面具有巨大的提升。隨著研究的深入，納米材料的性能逐漸提升、新型納米材料的發(fā)現(xiàn)以及對納米材料的增強(qiáng)機(jī)制的改造創(chuàng)新，電化學(xué)納米傳感器技術(shù)將會變得更加便攜和自動化[32～33]。

4 討論

隨著技術(shù)的發(fā)展，檢測瘦肉精的方法也越來越多。免疫法處理耗時(shí)短、成本低，但是出現(xiàn)假陽性率高，需要更精確的大型設(shè)備進(jìn)行確證測試。同時(shí)酶和分析物（如抗原、抗體）易受溫度、濕度和pH值等環(huán)境因素的影響。色譜法能夠?qū)悠酚泻芎玫姆蛛x效果，可定量檢測，但是色譜法的敏感度低，檢測范圍有限，且儀器昂貴需要定期維護(hù)，操作繁瑣需要專業(yè)人士培訓(xùn)。傳感器技術(shù)的靈敏、精確、便攜等優(yōu)勢在一定程度上可以克服免疫法和色譜法的缺陷，未來將會成為瘦肉精檢測的主要手段。尤其是納米傳感器技術(shù)中納米材料的復(fù)合使用，能夠與免疫技術(shù)、生物芯片等手段相結(jié)合，快速高效的檢測出瘦肉精的殘留。隨著納米技術(shù)的不斷深入，傳感器將會變得更加便攜，自動化程度也會提高，方便在線檢測。