動物源食品中抗生素殘留檢測方法與研究進(jìn)展

付海燕,盧歡歡,龍婉君,佘遠(yuǎn)斌

1.中南民族大學(xué) 藥學(xué)院,湖北 武漢 430074;2.浙江工業(yè)大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,浙江 杭州 310014

0 引言

抗生素類藥物具有抑制或殺滅微生物的作用,不僅可以預(yù)防和治療人類及畜禽細(xì)菌感染等疾病,還可用作飼料添加劑[1],在畜牧業(yè)中得到廣泛應(yīng)用[2]。然而,有些不良商家為追求養(yǎng)殖利益濫用抗生素,造成畜禽體內(nèi)抗生素殘留超標(biāo)。此外,畜禽自身僅能吸收少量的抗生素[3],30%～90%的抗生素會以母體或者代謝產(chǎn)物的形式被排入周圍環(huán)境中,造成一定程度的環(huán)境污染[4]。無論是畜禽體內(nèi)殘留還是排入環(huán)境,抗生素最終都會經(jīng)食物鏈直接或間接地進(jìn)入人體,危害人類健康?？股卦隗w內(nèi)累積不僅可導(dǎo)致過敏反應(yīng)、關(guān)節(jié)病變、胃腸道不適、肝和中樞神經(jīng)損害等[5],還存在致畸、致癌、致突變等潛在風(fēng)險(xiǎn)。值得注意的是,若人體產(chǎn)生耐藥性,會給相關(guān)疾病的治療帶來更大困難[6]。近年來,在肉類[7]、奶制品[8]、水體[9]中抗生素殘留超標(biāo)的情況屢見不鮮,面對這一嚴(yán)峻現(xiàn)狀,我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家衛(wèi)生健康委員會、國家市場監(jiān)督管理總局已多次發(fā)布公告和標(biāo)準(zhǔn)[10-13],針對食品中獸藥最大殘留限量及食品動物禁用抗生素種類均做了明確規(guī)定。目前,動物源食品中抗生素殘留檢測的研究越來越受到業(yè)界重視,但現(xiàn)有的檢測方法存在分析時(shí)間較長、難以實(shí)現(xiàn)多種類型抗生素同時(shí)檢測等問題。因此,開發(fā)快速且準(zhǔn)確的抗生素檢測方法對于保障食品安全至關(guān)重要。本文擬從動物源食品中抗生素的主要類型、殘留現(xiàn)狀、檢測方法、檢測難點(diǎn)等方面進(jìn)行綜述,以期為抗生素檢測方法的開發(fā)及應(yīng)用提供參考。

1 動物源食品中抗生素主要類型

1.1 氟喹諾酮類

氟喹諾酮類(Fluoroquinolones, FQs)抗生素是一類人畜通用抗生素,因含有喹諾酮結(jié)構(gòu)而得名,具有抗菌譜廣、抗菌效果好等優(yōu)勢,在醫(yī)療和養(yǎng)殖業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。該類抗生素可以抑制細(xì)菌DNA旋轉(zhuǎn)酶和拓?fù)洚悩?gòu)酶活性,從而起到殺菌作用[14]。FQs抗生素主要有氧氟沙星、諾氟沙星、洛美沙星、恩諾沙星等,其中,諾氟沙星、環(huán)丙沙星和氧氟沙星的使用量可達(dá)98%[15]。然而,進(jìn)入禽畜體內(nèi)的FQs抗生素僅有30%可被吸收,大多殘留物都會以原型或代謝物的形式被排出體外,最終進(jìn)入到環(huán)境中[16]。人體長期攝入FQs抗生素會引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)損傷,這主要是因?yàn)镕Qs抗生素可抑制腦內(nèi)抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸與受體結(jié)合,使中樞神經(jīng)興奮性增高,甚至導(dǎo)致痙攣和癲癇的發(fā)作[17]。

1.2 β-內(nèi)酰胺類

β-內(nèi)酰胺類(β-lactams, BLAs)抗生素的結(jié)構(gòu)中均具有β-內(nèi)酰胺基母核,是目前臨床上使用最多的一類抗生素[18],主要包括青霉素類、頭孢菌素類等。BLAs抗生素能抑制細(xì)菌黏肽轉(zhuǎn)肽酶活性,阻斷細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,從而起到殺菌作用[19]。近年來,由于該類抗生素的濫用,導(dǎo)致環(huán)境中出現(xiàn)了大量的抗生素耐藥菌和抗生素耐藥基因(Antibiotic Resistance Genes,ARG)[20]。其中,ARG可以通過動物源性食品轉(zhuǎn)移到人體內(nèi),對人類健康造成威脅[21]。此外,人體長期攝入BLAs抗生素會破壞腸道的正常菌群環(huán)境,導(dǎo)致人體免疫力降低。

1.3 大環(huán)內(nèi)酯類

大環(huán)內(nèi)酯類(Macrolides, MA)抗生素是一種含有2個脫氧糖分子和14～16個碳原子的大脂肪族內(nèi)酯環(huán)堿性藥物[22]。MA抗生素可以與細(xì)菌核糖體的50 S亞基發(fā)生不可逆結(jié)合,阻斷轉(zhuǎn)肽和mRNA的位移,從而有選擇地抑制蛋白質(zhì)的合成,起到殺菌作用[23]。常見的MA抗生素有紅霉素、吉他霉素、阿奇霉素等,這類抗生素既可用作藥物,也可作為生長促進(jìn)劑用于提高養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[24]。目前,由于缺少有效的監(jiān)管,導(dǎo)致MA抗生素濫用的情況十分普遍,而未被代謝的抗生素最終也會進(jìn)入環(huán)境中[25]。人體長期攝入MA抗生素會過度刺激胃動素受體,對胃腸道產(chǎn)生副作用,從而引發(fā)腹部絞痛、惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀[26]。

1.4 四環(huán)素類

四環(huán)素類(Tetracyclines, TCs)抗生素的主體母核為氫化駢四苯,取代基的種類決定了該類抗生素的種類。常見的TCs抗生素有土霉素、金霉素、多西環(huán)素等[27]。TCs抗生素是我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)中使用較廣泛的抗生素之一,具有廉價(jià)、高效、抗菌譜廣等優(yōu)點(diǎn)[28]。然而,TCs抗生素的累積及細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生,會對人類健康產(chǎn)生潛在威脅。有研究[29-30]表明,過量服用TCs抗生素會產(chǎn)生毒副作用或引起相關(guān)疾病,如四環(huán)素牙、惡心嘔吐、過敏反應(yīng)等,其中以四環(huán)素牙較為常見,這主要是由于TCs抗生素進(jìn)入人體后,易堆積于骨、牙齒和肝臟組織中,長期滯留在牙釉質(zhì)及下層鈣化區(qū)而將牙齒染黃。此外,過量TCs抗生素殘留排入環(huán)境中會抑制環(huán)境微生物生長,對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞[31]。

1.5 硝基呋喃類

硝基呋喃類(Nitrofurans, NFs)抗生素是在呋喃核的5位引入硝基和2位引入其他基團(tuán)而人工合成的抗菌藥。常見的NFs抗生素有呋喃西林、呋喃唑酮、呋喃妥因等[32]。研究[33-34]表明,NFs抗生素中呋喃環(huán)5位上的硝基與致癌性密切相關(guān),長期或者大劑量使用NFs抗生素會對人體產(chǎn)生較大的毒副作用,存在致癌、致畸和誘導(dǎo)基因突變的潛在風(fēng)險(xiǎn)。自1995年起,歐盟禁止硝基呋喃類藥物在畜禽及水產(chǎn)動物食品中使用[35]。2002年我國農(nóng)業(yè)部及2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部均發(fā)布公告,明令禁止NFs抗生素在所有食品動物飼料中的使用[10,36]。

1.6 磺胺類

磺胺類(Sulfonamides, SAs)抗生素是以對位氨基苯磺酰胺為基本結(jié)構(gòu)的衍生物[37],具有成本低、抗菌譜廣等優(yōu)點(diǎn),其生產(chǎn)和消費(fèi)量呈逐年穩(wěn)定增長趨勢。然而,過度使用會導(dǎo)致殘留的SAs抗生素通過多種途徑進(jìn)入環(huán)境中,據(jù)估計(jì),每年有超過2×104t的SAs抗生素進(jìn)入全球環(huán)境中[38]。在其他污染因素的聯(lián)合作用下,SAs抗生素的生物降解會受到抑制,從而產(chǎn)生細(xì)菌耐藥性并出現(xiàn)耐藥基因[39]。當(dāng)SAs抗生素進(jìn)入人體后,其代謝產(chǎn)物會形成晶體,對人體泌尿系統(tǒng)造成損傷[40]。

1.7 酰胺醇類

酰胺醇類(Amphenicols)抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中均含有二氯乙酰胺基團(tuán),常見的種類有氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考。該類抗生素的作用機(jī)制是與細(xì)菌70 S核糖體50 S亞基的A位點(diǎn)結(jié)合,抑制肽酰轉(zhuǎn)移酶的轉(zhuǎn)肽反應(yīng),阻止肽鏈延伸,從而抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成[41]。其中,氯霉素因可能導(dǎo)致灰嬰綜合征、再生障礙性貧血等危害[42-43],已被我國禁止作為獸藥使用[10]。

1.8 氨基糖苷類

氨基糖苷類(Aminoglycosides, AGs)抗生素是由氨基糖分子與氨基環(huán)醇通過醚鍵連接而成的苷類抗生素[44],主要包括天然來源的鏈霉素、卡那霉素等,以及半合成的阿米卡星、依替米星等。AGs抗生素的抗菌機(jī)制主要通過干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)合成而發(fā)揮作用[45]。該類抗生素具有較強(qiáng)的耳毒性、腎毒性,其中,耳毒性主要表現(xiàn)為對第8對腦神經(jīng)、前庭神經(jīng)和耳蝸神經(jīng)造成損害;腎毒性主要表現(xiàn)為對腎小管上皮細(xì)胞造成損害[46]。長期攝入AGs抗生素超標(biāo)的食物將對人體產(chǎn)生巨大危害[47]。

2 動物源食品中抗生素殘留現(xiàn)狀及危害

在養(yǎng)殖業(yè)中,抗生素類藥物的不當(dāng)使用會增加其在動物源食品中殘留的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)殘留的抗生素被人體攝入并累積,即使其質(zhì)量濃度較低,也可能對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響[48]。因此,抗生素殘留已成為全球關(guān)注的重要問題。

2.1 動物源食品中抗生素殘留現(xiàn)狀

抗生素不僅可以預(yù)防和治療家禽疾病,還可用作飼料促進(jìn)家禽生長。不良商家為賺取高額利益,在飼養(yǎng)家禽時(shí)濫用抗生素,導(dǎo)致動物源食品中抗生素殘留超標(biāo)問題時(shí)常發(fā)生。在全球范圍內(nèi),常見肉類,例如雞肉[49]、牛肉[50]、豬肉[51]、水產(chǎn)海鮮[52]等均存在較嚴(yán)重的抗生素殘留現(xiàn)象。在黎巴嫩不同地區(qū)的雞肉樣本中篩查抗生素殘留,發(fā)現(xiàn)至少77.5%的樣本中存在抗生素殘留污染,薩拉沙星、阿莫西林和青霉素G的殘留水平均值均高于歐盟推薦的最大殘留限量(Maximum Residue Limit,MRL)[53]。在中國東南部抽樣10種淡水魚進(jìn)行65種抗生素殘留的檢測,發(fā)現(xiàn)抗生素總檢出率為53.9%,其中3.48%的樣品中抗生素殘留超過MRL[54]。在我國長三角地區(qū)采集淡水養(yǎng)殖的3種水產(chǎn)品進(jìn)行抗生素殘留的檢測,發(fā)現(xiàn)共有9種抗生素被檢出,檢出率為38.1%～90.5%,其中恩諾沙星和磺胺甲惡唑殘留較嚴(yán)重[55]。此外,2016—2019年,在我國湖北省采集雞肉和雞蛋進(jìn)行9種FQs抗生素、4種TCs類抗生素和甲硝唑殘留的檢測,發(fā)現(xiàn)雞蛋中存在恩諾沙星、環(huán)丙沙星等抗生素,而雞肉中檢出了甲硝唑[56]。由此可見,目前動物源食品安全問題依然嚴(yán)峻,抗生素濫用造成的殘留超標(biāo)問題應(yīng)當(dāng)引起全社會的重視。

2.2 動物源食品中抗生素殘留的危害

抗生素最常見的副作用之一是過敏反應(yīng)。Q. WANG等[57-58]研究發(fā)現(xiàn),青霉素可能會使皮膚產(chǎn)生過敏反應(yīng);TCs抗生素會導(dǎo)致過敏、皮疹和光毒性皮炎等特殊反應(yīng);MA抗生素可能使大環(huán)內(nèi)酯代謝物修飾的肝細(xì)胞產(chǎn)生特異性過敏反應(yīng),導(dǎo)致肝損傷。近年來,耐藥性已成為抗生素造成的嚴(yán)重危害之一。人體通過食物鏈攝入的抗生素殘留可能會改變?nèi)梭w微生物菌群,促使人體耐藥細(xì)菌的出現(xiàn),使人體產(chǎn)生抗生素耐藥性[59]。李振環(huán)等[60]研究表明,服用抗生素會使耐藥細(xì)菌在人體內(nèi)穩(wěn)定存在并持續(xù)數(shù)年,即使使用低劑量的抗生素,也可能導(dǎo)致耐藥性產(chǎn)生。目前,耐多藥細(xì)菌已經(jīng)造成諸多感染性疾病治療困難,因此,抗生素耐藥性已成為一個嚴(yán)峻的公共衛(wèi)生問題,預(yù)計(jì)到2050年,全球由耐藥性造成的死亡人數(shù)可能增至1000萬人,造成的經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)到100萬億美元[61]。

針對抗生素濫用這一嚴(yán)重問題,我國對一系列抗生素的使用進(jìn)行了規(guī)范。2015年9月7日,我國農(nóng)業(yè)部第2292號公告規(guī)定,禁止在食品動物中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星4種抗生素[11]。此外,還對各動物組織中其他抗生素殘留設(shè)定了MRL,例如,TCs抗生素的MRL為100～1200 μg/kg,紅霉素的MRL為40～200 μg/kg,等等[13]。

3 動物源食品中抗生素殘留檢測方法

3.1 色譜法

3.1.1 高效液相色譜法高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)法具有選擇性好、分離效率高、適用面廣等優(yōu)點(diǎn),在化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)等多個學(xué)科領(lǐng)域中已經(jīng)成為一種十分重要的分離和分析技術(shù)。在使用HPLC法對抗生素進(jìn)行檢測時(shí),常用的流動相為乙腈[62]和磷酸鹽溶液[63]。陳曉燕等[64]基于基質(zhì)分散固相萃取-高效液相色譜-可變波長檢測法測定了鮮牛乳中氯霉素、呋喃唑酮等8種抗生素的含量,其中磺胺嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶的檢出限低至0.18 μg/kg。

3.1.2 高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)高效液相色譜-質(zhì)譜(High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,HPLC-MS)聯(lián)用技術(shù)具有靈敏度高、選擇性好、檢出限低等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前較為先進(jìn)的抗生素殘留檢測方法[65]。我國農(nóng)業(yè)部于2019年制定了采用LC-MS法檢測水產(chǎn)品中MA抗生素(紅霉素、克拉霉素、阿奇霉素、吉他霉素等)殘留的標(biāo)準(zhǔn)[66]。宮小明等[67]采用棉簽固相微萃取結(jié)合HPLC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測蜂蜜中9種MA抗生素,其中螺旋霉素的檢出限低至0.24 μg/kg。

綜上可知,色譜法準(zhǔn)確性好、靈敏度高、檢出限低,是目前國標(biāo)規(guī)定的多種抗生素檢測的主要方法。但色譜儀器較昂貴、操作較復(fù)雜、耗時(shí)較長,無法滿足抗生素殘留快速檢測的需求。

3.2 光譜法

3.2.1 表面增強(qiáng)拉曼光譜法表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)法是一項(xiàng)新興的快速檢測技術(shù),具有操作簡便、檢測速度快、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于抗生素的靈敏檢測。M.K.Jin等[68]提出了一種新穎、簡便、綠色、靈敏的中空纖維液相微萃取-SERS (HF-LPME-SERS)技術(shù),并應(yīng)用于雞蛋樣品中多種抗生素殘留的快速檢測,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的HF-LPME方法可直接從雞蛋樣品中提取抗生素,對氧氟沙星、磺胺二甲嘧啶、四環(huán)素等11種抗生素的最低檢出限為10 μg/kg。該方法的樣品操作簡便、成本低、靈敏度較高,可實(shí)現(xiàn)食品中痕量抗生素殘留的快速檢測。

3.2.2 三維熒光光譜法三維熒光光譜(Excitation-Emission-Matrix Spectra,EEMs)法具有簡便快捷、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),當(dāng)其與化學(xué)計(jì)量學(xué)二階校正方法相結(jié)合時(shí),借助二階校正方法的“二階優(yōu)勢”,能夠在未知干擾存在時(shí)同時(shí)快速測定多個目標(biāo)分析物。Y.Z.Ouyang等[69]建立了一種有效的化學(xué)計(jì)量學(xué)輔助分析策略,將EEMs與基于交替歸一加權(quán)殘差算法的二階校正方法相結(jié)合,并應(yīng)用于動物源食品樣品(奶粉、牛奶和牛肉)中FQs抗生素的簡單快速檢測。與HPLC、LC-MS等復(fù)雜方法相比,該方法無需繁瑣的前處理步驟、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件和復(fù)雜的高成本儀器,可實(shí)現(xiàn)動物源食品基質(zhì)中FQs抗生素快速、準(zhǔn)確定量分析。

綜上可知,光譜法檢測時(shí)間短、樣品預(yù)處理簡單,但該方法的抗干擾能力較弱,而牛奶、奶粉、雞蛋、肉制品、蜂蜜等動物源食品基質(zhì)背景較復(fù)雜,存在許多未知干擾,因此,該方法尚無法滿足市面上抗生素殘留精準(zhǔn)檢測的需求。

3.3 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析(Electrochemical Analysis)法是基于電化學(xué)傳感器產(chǎn)生的可測量電信號實(shí)現(xiàn)檢測的方法[70],具有簡單、靈敏度高、實(shí)施成本低等優(yōu)點(diǎn),是目前抗生素檢測常用方法之一。H.S.Stevenson等[71]開發(fā)了一種基于親和型電化學(xué)生物傳感器,并將其用于肉類樣品中頭孢噻呋殘留的無標(biāo)簽檢測,發(fā)現(xiàn)該方法對頭孢噻呋的檢出限低至0.01 μg/L。此外,B.B.Zhou等[72]采用電聚合法制備了分子印跡電化學(xué)傳感器,該方法可實(shí)現(xiàn)牛奶中呋喃西林高特異性、高靈敏度的快速檢測,檢出限可達(dá)0.18 nmol/L。

3.4 酶聯(lián)免疫吸附法

酶聯(lián)免疫吸附(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA)法是指將抗體與酶復(fù)合物結(jié)合,使用顯色方式進(jìn)行檢測的方法,廣泛應(yīng)用于疾病診斷、食品安全檢測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。C Y.Zhao等[73]制備了一種用于抗生素檢測的超靈敏便攜式比色酶聯(lián)免疫吸附測定傳感器,該傳感器對氯霉素的檢出限達(dá)0.005 ng/mL,是傳統(tǒng)的紙質(zhì)ELISA的1/200。

電化學(xué)分析法和酶聯(lián)免疫吸附法憑借快速、簡單、對儀器要求低等特點(diǎn)被用于動物源食品中抗生素殘留的檢測,但二者存在易受干擾、易出現(xiàn)假陽性且準(zhǔn)確度較低等問題。

3.5 化學(xué)傳感法

3.5.1 熒光傳感法熒光傳感法是利用物質(zhì)的熒光性質(zhì)來檢測、識別和分析目標(biāo)物質(zhì)的方法。而熒光光譜法作為諸多熒光傳感法中的一種,是根據(jù)物質(zhì)的熒光波長及強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的鑒定和檢測,具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、樣品使用量少等特點(diǎn)[74]。在所有抗生素大類中,僅少部分抗生素自身具有熒光特性,故大多數(shù)抗生素在采用熒光光譜法檢測時(shí)都需要依賴熒光探針構(gòu)建熒光傳感體系。常見的熒光探針有碳點(diǎn)(Carbon Quantum Dots, CQDs)、量子點(diǎn)(Quantum Dots,QDs)、多孔金屬有機(jī)骨架材料(Metal Organic Framework, MOFs)等。其中,CQDs、QDs具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)異的光學(xué)性能,被廣泛用于生物傳感器、生物成像等方面。Y.C.Jia等[75]以火龍果皮和1,2-乙二胺為前驅(qū)體,采用水熱法合成了單一氮摻雜碳點(diǎn)(N-CQDs),并將其作為一種多功能納米傳感器用于3種TCs抗生素的檢測。該方法對四環(huán)素、土霉素、金霉素的檢出限分別為33.8 nmol/L、40.5 nmol/L和41.9 nmol/L,為選擇廣泛的天然生物質(zhì)合成CQDs提供了新視角。

此外,一些新型納米材料已被成功應(yīng)用于抗生素的檢測。例如,X.Y.Yue等[76]采用一步水熱法成功合成了發(fā)光梭形含Al(Ⅲ)金屬有機(jī)框架(Al-MOF)納米片,將其作為熒光探針,通過內(nèi)濾效應(yīng)檢測牛奶中NFs抗生素。此傳感器對呋喃西林、呋喃妥因和呋喃唑酮的檢出限分別為0.53 μmol/L、0.583 μmol/L和0.838 μmol/L,與傳統(tǒng)檢測方法和其他熒光檢測方法相比,該傳感器具有快速、靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性能好等優(yōu)點(diǎn)。Y.Li等[77]制備了CQDs@HZIF-8配合物,基于F536/F440兩種熒光信號的反向變化,構(gòu)建了用于牛奶中TCs抗生素檢測的比例熒光傳感器。此方法對四環(huán)素、土霉素和多西環(huán)素的檢出限分別為6.56 nmol/L、29.46 nmol/L和30.58 nmol/L。

3.5.2 比色傳感法比色傳感法是一類具有樣品通量高、檢測速度快、靈敏度高、成本低、使用方便等特點(diǎn)的傳感技術(shù)[78]。該技術(shù)的比色信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要有兩大類:一類是基于貴金屬納米粒子的聚集,誘導(dǎo)其等離子體吸收光譜發(fā)生變化[79]。例如,C.G.Xu等[80]開發(fā)了一種以金納米顆粒(Gold Nanoparticles, AuNPs)作為信號轉(zhuǎn)換元件,采用雜交鏈反應(yīng)輔助信號放大的比色法測定卡那霉素的方法。在卡那霉素存在的情況下,適體發(fā)夾DNA探針與卡那霉素結(jié)合,新暴露的DNA片段引發(fā)一連串的雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng),形成大量的雙鏈DNA(dsDNA);當(dāng)加入鹽時(shí),由于dsDNA與AuNPs之間的排斥作用,AuNPs會形成藍(lán)色聚集體;在最佳條件下,卡那霉素濃度在1～40 μmmol/L范圍內(nèi),520 nm與630 nm處的吸光度比值下降,檢出限為0.68 μmol/L。該方法可選擇性地將卡那霉素與其他抗生素區(qū)分開來,適用于加標(biāo)牛奶樣品中卡那霉素的檢測,回收率較高。另一類是基于各種酶或模擬酶的催化顯色反應(yīng)[79]。例如,P.Lavaee等[81]開發(fā)了一種用于檢測FQs抗生素的比色測定法,若環(huán)丙沙星存在,AuNPs可以發(fā)揮其催化活性使溶液顏色從黃色變?yōu)闊o色。該方法對FQs抗生素具有較高的選擇性,檢出限低至1.2 nmol/L。

綜上可知,化學(xué)傳感法在動物源食品抗生素殘留檢測中具有色變反應(yīng)明顯、過程簡便快速等優(yōu)勢,應(yīng)用潛力巨大。

4 結(jié)語

本文梳理了動物源食品中抗生素的主要類型、殘留現(xiàn)狀及危害,綜述了動物源食品中常見抗生素的殘留檢測方法,得出:抗生素的主要類型有FQs、BLAs、MA、TCs、NFs、SAs、酰胺醇類和AGs抗生素;抗生素不僅可以預(yù)防和治療家禽疾病,還可用作飼料添加劑促進(jìn)家禽生長,但過度使用導(dǎo)致的抗生素殘留問題屢見不鮮;抗生素殘留通過食物鏈在人體中累積,會導(dǎo)致過敏反應(yīng)、耐藥性等副作用;目前常用的抗生素檢測方法有色譜法、光譜法、電化學(xué)分析法、酶聯(lián)免疫吸附法和化學(xué)傳感法,其中色譜法需要復(fù)雜的預(yù)處理過程且分析時(shí)間較長,難以滿足日常生活中對動物源食品抗生素殘留的快速即時(shí)檢測需求;酶聯(lián)免疫吸附法、電化學(xué)分析法等快檢方法易受干擾、易出現(xiàn)假陽性且準(zhǔn)確度較低。相比而言,化學(xué)傳感法在抗生素殘留檢測中具有過程簡便快速、色變反應(yīng)明顯等優(yōu)勢,應(yīng)用潛力巨大。但目前采用化學(xué)傳感法進(jìn)行抗生素檢測仍存在檢測種類少、難以實(shí)現(xiàn)多種類型抗生素同時(shí)檢測等問題。因此,在未來可針對抗生素的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行深入剖析,開發(fā)能與多種及多類型抗生素特征官能團(tuán)發(fā)生特異性作用的傳感材料。同時(shí),根據(jù)待測抗生素的結(jié)構(gòu)特性對傳感材料進(jìn)行特異性結(jié)構(gòu)優(yōu)化以增大檢測的特異性,為傳感法的進(jìn)一步發(fā)展提供新思路和新方法。