乳及乳制品中抗生素残留检测研究进展

2020-09-06 10:01马维
科学导报·学术 2020年81期

马维

【摘  要】牛奶营养丰富,能提高人体免疫力,增强体质。它是对人类最有益和健康的食物之一。随着乳及乳制品行业的快速发展,β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类等抗生素被广泛应用。畜牧业虽然取得了增产的效果,但不可避免地会造成抗生素残留。因此,尋找一种简单、快速、灵敏的抗生素检测方法,以解决当前我国乳制品行业面临的问题,已成为一项紧迫的任务。

【关键词】乳及乳制品;抗生素残留;检测研究

引言

牛奶因其营养丰富,易于消化,便于食用,而成为人类理想的天然食品。常喝牛奶有助于身体的发育,补足钙质需求量,减少骨骼萎缩,降低骨质疏松症的发生概率。然而,随着乳及乳制品行业的快速发展,抗生素被大量应用于畜牧业中,其根本目的是为了保障动物的健康以及畜牧业的经济效益,但也不可避免地造成了乳制品中抗生素的残留。乳与乳制品中抗生素的种类主要包括:四环素类、β-内酰胺类以及氨基糖苷类等,因其可以有效预防和治疗人类和动物的传染病,而在人类医学和畜牧业中受到极大关注,被广泛用作食品添加剂以及治疗畜牧业中的细菌感染性疾病。牛奶中的抗生素残留是全世界奶牛业普遍存在的问题,这是因为奶牛场均用抗生素类药物治疗奶牛疾病,如奶牛的乳腺炎、子宫内膜炎或其他炎症性疾病。据调查,在我国临床型奶牛乳腺炎发病率占牛乳腺炎总发病率的21%~23%。

1乳制品中抗生素残留现状

自2001年10月起,中国农业部发布了《无公害食品生鲜牛乳行业标准》,明确了生鲜乳中“不得检出抗生素”的卫生指标。但该标准在国内并未得到严格执行,因此一直未能解决我国乳制品中抗生素残留问题,引发人们对牛奶安全性的担忧,成为人们日益关注的热点。2009年,刘卫华等[3]在宁夏共检出原料奶363批次,检出β-内酰胺酶112批次,抗生素总残留145批次,发现存在违规添加和违反停药期抗生素超标的情况。2012年对镇江市奶牛场包装好的纯牛奶和鲜奶进行随机抽样检测,发现存在一定量的抗生素残留。从这个角度来看,我国乳制品行业将长期存在牛奶中的抗生素残留。

2乳及乳制品中残留的抗生素

几十年来,抗生素药物特别是四环素类、β-内酰胺类和氨基糖苷类抗生素是乳与乳制品中抗生素残留的主要类别。四环素类药物属于一个抗生素大家族,它的首批成员来自放线菌的链霉菌属。1944年从金色链霉菌中分离出金霉素,几年后,分别从龟裂链霉菌和金霉素链霉菌中分离出土霉素和地美环素,金霉素氢解后生成四环素。20世纪60年代初,人们开发出了多西环素,它是土霉素的半合成衍生物,2005年又合成出替加环素。这一类广谱抗生素,能抑制蛋白质合成,使药物可逆地与敏感菌的核糖体30S亚基结合,阻碍氨基酰tRNA与mRNA-核糖体复合体上的受体结合,阻止氨基酸增加到肽链上,且对四环素类呈抑菌活性,但是对敏感菌具有杀灭作用。β-内酰胺类抗生素包括青霉素族和头孢菌素族,这类药物都具有杀菌活性,主要通过干扰细菌繁殖过程中肽聚糖的合成来发挥效果。β-内酰胺类抗生素主要通过共价键与细菌细胞壁上的青霉素结合成蛋白(PBP),PBP是一种胞壁粘肽合成酶,可以使肽聚糖分子的N-乙酰胞壁酸-N-乙酰葡糖胺骨干上肽链之间交叉连接。当抗生素与PBP结合后,细菌细胞壁合成因缺乏交叉连接,细胞壁形成受阻,从而导致生长细胞裂解。

3微生物检测法

3.1纸片法

常用纸张方法:苏云金芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌。这两种方法的检测过程基本相同,不同的菌株用于检测奶牛奶中的青霉素(或β-内酰胺类抗生素)。将菌株(苏云金芽孢杆菌或苏云金芽孢杆菌)接种到培养基上,放在一张装满经检验奶制品的圆滤纸上,然后放在一张控制圆纸上,这是一张含有标准抗生素的阳性纸。奶牛奶中若无抗生素,微生物繁殖生长,滤纸不形成抗菌圈,则为阴性。另一方面,牛奶中有抗生素或抑制剂,纸张上形成了抗菌圈。为了确定阳性和阴性结果是否为青霉素(或β-内酰胺类抗生素)、加热奶制品和添加青霉素酶测定,奶制品中没有表明青霉素(或β-内酰胺类抗生素)存在的抗菌圈。如果抗菌圈仍然存在,这意味着其他化合物对抗菌作用负有责任。但是,当抗菌戒指较小且没有完全消失时,牛奶中存在不止一种抗菌化合物。此检测方法的检测限制为0.01IU/mL。

3.2理化检验法

理化学检测方法是一种利用基于抗生素分子性质的测试仪器进行分离和检测的方法。分离试验使用的试验技术包括色谱和电泳、紫外线、荧光、质谱等。由于检测的敏感性和结果的准确稳定性,物理化学检测方法是准确检测抗生素残留的一种方法。采用液相色谱-串联质谱法对中国销售的50种奶制品进行了检测,检测出样品中的氯霉素含量为0.48微克/千克。这些样品的检测限制不能令人满意,这违反了禁止我国食用食品组织检测氯霉素的条例。结合超声波辅助提取和固相柱提取,优化了HPLC色谱分析条件,建立了HPLC色谱综合分析方法,检测牛奶中β-内酰胺类抗生素残留。这些方法的优点是质量和数量上更精确,但检测仪器的成本更高,程序更复杂,有机溶剂的使用量也更大,对人类和环境构成了一定的风险。

结束语

乳及乳制品中抗生素残留问题是涉及人类健康的公共卫生问题,目前我国为了解决这个问题已经在不断完善乳及乳制品中抗生素残留的限定标准,科研工作者也一直在寻求简便、快速、准确和灵敏度高的检测方法,使得乳及乳制品中抗生素残留检测技术的研究得到了很好的发展。微生物检测法由于其检测时间长、灵敏度差以及易产生误差而很少被应用于抗生素残留的检测。理化检测是实验室常用的操作方法,其高效灵敏、应用范围广,但常须要专门的人员进行操作,因此不适用于乳品企业的在线监测。

参考文献:

[1]王伟.乳与乳制品中抗生素残留检测方法的研究进展[J].科技致富向导,2018(33):239-240.

[2]舒黛廉,王珏.乳及乳制品中抗生素残留微生物检测法研究进展及其控制措施[J].中国畜牧兽医,2018(01):74-77.

[3]卢兆芸.乳和乳制品中抗生素残留的危害及检测方法[J].中国乳品工业,2018(11):43-46.