秦宵寒(译)
(华北水利水电大学国际教育学院科技英语238班,河南 郑州 450008)
紫外可见光检测器反相高效液相色谱法检测肉鸡及其肝脏样品中氟苯尼考残留量
秦宵寒(译)
(华北水利水电大学国际教育学院科技英语238班,河南 郑州 450008)
家禽业是世界上规模较大、发展速度较快的行业之一。随着全球范围内肉类需求量的增长,相对于其他动物肉品而言,禽肉的低廉价格使得家禽业的重要性日益凸显。全球禽肉的产量以每年4%的比例持续增长。虽然禽肉的消费量很大,但它经常会受到由沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和李斯特菌等微生物所引发的污染。因此,家禽业在把重点放在为人类提供更安全的肉类满足消费者需求的同时,在通过各种方式提高禽类的动物福利方面还面临着许多重大的问题和挑战。抗生素不仅用来治愈禽类的疾病,还用来防止传染并促进生长。然而,这些药物不仅会在禽肉中积聚,而且这些药物残留可能会造成耐药菌的产生,并通过人们食用而传染给人。由于这些可能出现的副作用,监管机构和国家食品安全部门禁用了一些抗菌药物。为了保护消费者不受畜禽肉类中药物残留所带来的副作用影响,包括中国、加拿大、日本及欧盟成员国在内的许多国家都根据其养殖业用药实践的相关法律出台了药物最大残留限量标准。
氟苯尼考和氯霉素同属于胺酰醇类抗生素,由于二者都是能够有效应对多种微生物的广谱药剂,因此被广泛应用于畜牧业生产中。人类食用氯霉素会引发败血症,虽说从表面上看起来氟苯尼考并没有这种副作用,因而相对于氯霉素来说用在为人类提供食物的动物身上更安全些。但是,积聚在各种肉用动物体组织中的药物残留最终不仅会给动物的健康造成威胁,也会危及人类的健康。美国食品药品管理局对动物组织中氯霉素的容许量为零(所以没有任何最大残留限量的规定),因此氯霉素被禁用。欧盟也根据其氯霉素在兽医实践中的最大残留限量,制定了更为严格的准则。
尽管在食用畜禽使用抗生素药物方面制定了严格的准则,许多发展中国家仍存在非法滥用此类药物的现象。因此,制定一些适合分析畜禽肉类中违禁药品的残留并确定可使用药剂在肉鸡中最大残留限量的方法是很有必要的。此类方法中包括以保障人们购买到安全的肉制品为目的的紫外可见光检测器的高效液相色谱法及免疫分析方法。在巴基斯坦,一些家禽饲养场没有遵守关于食用动物用药方面的严格规定;在使用灵敏的方法来对畜禽肉类中的药物残留进行初步检测方面也缺乏可对比的公开数据。该研究用紫外可见光检测器的高效液相色谱法来检测出栏肉鸡体内氟苯尼考的残留量,目的是提供详细的事关人类健康的氟苯尼考残留量数据。
巴基斯坦费萨拉巴德市农业大学伦理委员会批准了该研究所用的全部程序。从费萨拉巴德市的15家养殖场中各自随机选取了5只出栏肉鸡,这些肉鸡都曾按照30 mg/kg的剂量,连续4d摄入了氟苯尼考。在无菌条件下从这些肉鸡的身体组织中分别采集了5~10 g胸脯肉和肝样品,并分别封装进自封口塑料袋中,每个袋子上都贴上标签,并在冷藏条件下全部运至当地农业大学生理药理学系的药理学实验室中,在-20℃冷冻条件下保存备用。
实验中用到的化学用品及试剂有乙腈(泰国曼谷RCI LabScan有限公司制造的HPLC级溶剂),乙酸乙酯(产自德国塞尔策的里德尔德汉),正己烷(韩国始兴市化学用品及金属有限公司)以及去离子水。氟苯尼考(纯度98%)购自巴基斯坦费萨拉巴德市A&K制药有限公司。
色析法系统包括一个Hypersil BDS C18色谱柱(250 mm× 4.6 mm,5 μm),一个Sykam的S1122溶剂输送系统,一个型号为S3210的Sykam紫外可见光检测器,一个恒温柱箱,一个Elma的460/H近距离声波定位器,适用于Windows的PeakSimple集成软件(3.29版本),一个分析天平(岛津),一个均质器(德国IKA实验室技术公司),一个TJ-6冷却离心机(美国贝克曼)以及滤头(0.45 μm)。
用乙腈制备出1 000 μg/ml的氟苯尼考储备溶液备用。通过乙腈稀释,得到一系列可用的浓度(10~100 μg/ mL);取其中的20 μL导入HPLC系统用以研究。通过绘制峰面积相对各自的浓度(μg/mL)得到标准校准曲线。
彻底解冻事前冷冻起来的鸡脯和肝脏样品并粉碎,取约5 g的鸡脯或肝脏样品放入一个50 mL的离心管中,之后加入5 mL磷酸盐缓冲液以及20 mL乙酸乙酯。这些混合物要涡旋3 min以上直至均匀,每份样品的上清液被转移至干净的离心管中,剩余部分重复上述流程两次,合并三次提取液,倒入烧瓶,60℃水浴下氮气吹干,得到的残渣与3mL的流动相(乙腈/水,27:73 v/v)、2 mL的正己烷进行混合,然后以4 000×g的转速在离心机中将这些混合物转10 min。沉在底部的液体用滤头进行过滤,之后取其中的20 mL注入HPLC系统。用223 nm的紫外可见光检测器做检测,使液体流速保持在1 mL/min。
公式中的y指所提取样品的峰值区域,b指标准曲线的截距,V指所提取样品的体积(mL),m指标准曲线的斜率,W指样品的重量(g)。
对全部数据进行了统计分析,通过MS Office2007软件计算出15个家禽养殖场的均数加减标准差。
表1 通过高效液相色谱法检测出的呈氟苯尼考阳性的肉鸡组织样品
该次实验是在从巴基斯坦费萨拉巴德市15家禽类养殖场中随机挑选的75只肉鸡身上完成的。对通过采取HPLC法实验得到的结果进行数据分析,以确定氟苯尼考在鸡脯和鸡肝样品中平均的残留浓度。表1中列出了鸡脯和鸡肝样品呈氟苯尼考阳性的数据,根据这些数据可以看出75份样品中有63份有氟苯尼考残留,只有12份不含抗生素。同样,在75份肉鸡肝脏样品中,63份呈氟苯尼考阳性,只有12份呈阴性。因此,在这些样品中氟苯尼考阳性与氟苯尼考阴性占比分别为84%和16%,即分别有126份阳性样品和24份阴性样品。在所有阳性样品中,52份鸡脯样品和32份肝脏样品中氟苯尼考残留量平均值分别为311.42±186.56 μg/kg和2 585.44±1759.71 μg/kg,都超过了通用的氟苯尼考最大残留限量标准(见表1)。在所有阳性样品中,有84例(占比67%)超出氟苯尼考最大残留限量标准,只有42例(占比33%)低于此标准;超标的样品不安全,因而不适合人类食用。氟苯尼考残留量在肉鸡身体组织样品中的平均浓度展列在表2中,以超出最大残留限量标准(EMRL)或低于最大残留限量标准(BMRL)来显示。
禽肉是牛羊肉等红肉良好的替代品。对于作为发展中国家的巴基斯坦来说,对禽肉的需求量是极大的。尽管发展中国家对禽肉十分依赖,这类肉却很容易受到多种病菌的影响。在家禽养殖中,抗生素用来预防及治疗禽类疾病,也作为生长剂使用。由于养殖人员对适当的休药期缺乏了解,常常过量使用或误用药物,因而药物残留得以在肉制品中积聚。为了避免此类情况的发生,有关部门应制定禽畜出栏前的休药时间和药物最大残留限量的标准。为了保障人们的健康,相关监测部门有必要设计出一种灵敏准确的方法来检测畜禽肉类中的药物残留量。氯霉素家族中的广谱抗生素氟苯尼考是治疗各种家禽疾病的常用药物,尽管它相对而言比较安全,但如果过量使用仍会导致药物残留。
亲脂性的药物在使用过程中有很大的可能会渗透进动物的肺、肝脏、肾脏、肌肉及表皮等不同的身体组织中。由于这些药物具有很长的半衰期,它们会在动物的身体组织中存留很长的时间,导致药物残留的不断积聚,药物残留最终会对食用动物肉制品的人的健康造成严重影响。此外,如果在动物出栏前没有设置适当的休药期,也会导致药物残留。以上这些情况都会对食用过这些受污染鸡肉的人的健康造成严重影响。
先前的一项用高效液相色谱紫外方法检测来源于不同养殖场肉鸡的肉和肝脏样品的实验也得到了同样的结果。也有其他实验用乙酸乙酯和磷酸盐缓冲液来提取鸡肉中的氟苯尼考残留,用正己烷去脂肪。
该研究在对150例肉鸡在胸脯肉和肝脏样品进行的氟苯尼考残留量的检测中,126例样品(其中鸡胸脯和肝脏各63例)被查出含有氟苯尼考残留。而在这些含有药物残留的样品中,又有84例(52例鸡脯样品和32例鸡肝样品)中的氟苯尼考残留量大于最大残留限量,不适合人类食用。该研究的结果与其他许多研究相一致。一项在埃及进行的研究发现,氟苯尼考会残留在肉鸡的肌肉组织、肝脏和血清中,而且肝脏中的氟苯尼考浓度比肌肉和血清中的要高,除此之外,他们还提出停药时间应该为出栏前5 d。另外两项研究也发现了氯霉素、甲砜氯霉素、氟苯尼考和氟苯尼考胺在禽肉及肝脏中的残留。
如表1所示,在126例呈氟苯尼考阳性的样品中,有33%的样品低于最大残留限量,67%的样品高于这一限量。通过测算,肉鸡胸脯与肝脏样品中氟苯尼考残留量的平均浓度分别为311.42 μg/kg和2 585.44 μg/kg。这一结果显示这些样品的平均氟苯尼考浓度超过了欧盟制定的氟苯尼考最大残留量的标准(分别为100 μg/kg和2 500 μg/kg)。
表2 从15个家禽养殖场抽取的鸡肉和鸡肝样品中的氟苯尼考浓度(平均值加减标准差)
在该实验中,所有结果都表明肉鸡肝脏中的氟苯尼考残留量大大高于鸡肉中的残留量。这一结论同样被许多其他研究证实。之所以会产生这样的现象,是因为肝脏是肉鸡体内负责代谢的器官。大多数药物的代谢都发生在肝脏,因而肝脏会接触到各种药剂和异生物质。不仅如此,与肌肉组织相比,肝脏具有更强的可灌注性,因此,肝脏里的药物浓度总是比肌肉组织里的高。在该实验中发现鸡脯样品中药物残留浓度超标现象要比肝脏样品明显,这意味着出栏时肉鸡体内的大部分药物残留已经从肝脏向身体组织发生了转移,15个家禽养殖场的鸡肉样品的氟苯尼考浓度均值全部超出了最大残留限量,而只有6个养殖场的肝脏样品的氟苯尼考浓度均值超标。另一项关于肉鸡的研究表明,氟苯尼考在肉鸡的身体组织中具有很强的渗透性,因此肉鸡肾脏、肝脏和鸡肉中氟苯尼考的浓度大于其在肉鸡血浆中的浓度,而且,血浆蛋白与氟苯尼考的结合较少,这也是导致氟苯尼考在肉鸡身体的各种组织中积聚的原因。这和El-Banna等人所做的“氟苯尼考(水溶性制剂)对健康肉鸡和感染大肠杆菌肉鸡的功效和组织残留消除规律”研究结果相一致,该项研究发现肉鸡肝脏和肾脏中氟苯尼考残留浓度更高的原因是这两个器官在新陈代谢中所负责的物质配送量很大,而血浆蛋白与氟苯尼考的结合相对较少。
氟苯尼考是相对安全的药品,但过量使用会导致其在动物体内的残留,给食用受到污染的肉制品的人带来极大危害,因此,要严格按照各国食品安全机构所制定的相关政策法规使用。休药期应有明确规定,建议要有5 d的氟苯尼考休药期。
从以上研究结果中我们可以得出结论,巴基斯坦费萨拉巴德市所收集的肉鸡及其肝脏样品中氟苯尼考的残留浓度高于规定的最大残留限量,这是一个很严重的问题,有必要扩大检测工作范围,以确定巴基斯坦其他地区肉鸡体内氟苯尼考残留量。经常食用受污染鸡肉的消费者会摄入小剂量的氟苯尼考,导致病菌耐药性。因此,要使养殖者认识到药物残留对消费者健康的不利影响,并教育他们学会使用休药期。对生肉和熟肉制品中其他抗生素残留进行持续监测很有必要。有必要成立一个法律团队来监测肉制品中药物残留水平。□