畜禽产品中兽药残留及其检测方法研究进展

2024-05-09 02:01王小清许燕贞

福建畜牧兽医 2024年1期

王小清许燕贞

（1.武汉市黄陂区公共检验检测中心武汉 430300；2.晋江市农业农村局福建晋江 362200）

1 兽药残留检测的意义

随着经济发展和人们素质的提升，对食品质量和食品安全的要求越来越高。然而，由于养殖条件不合理或者饲料污染等原因，畜禽产品中存在兽药残留现象，不仅降低畜禽产品的品质，还对人体健康构成威胁。因此，如何检测和控制畜禽产品中的兽药残留，成为当前食品安全领域的重要研究方向。对于保障人类食品安全和生命健康具有重要的意义，具体表现如下。

1.1 减少食品中兽药残留物对人体的危害兽药残留物可能对人体产生副作用，引起过敏反应、致敏、生殖毒性及肝脏、肾脏、免疫系统等各种健康问题。严格监管兽药使用和残留物控制，加强兽药残留检测，可减少兽药对人体危害的风险。

1.2 提高食品安全保障水平兽药“入侵”人类饮食与健康的现象，可能导致公共安全危机，因此，加强兽药残留检测对于提高畜牧业的水平和保障食品安全具有重要意义。兽药残留检测可以为畜牧业、饲料加工企业提供依据，指导其合理使用兽药，减少药物残留的产生，进而提高动物产品的质量。同时，通过对养殖户和兽医的培训和宣传工作，可以进一步提高对兽药合理使用和兽药残留风险的认识，推广正确的兽药使用方法、安全间隔期以及监测要求。

1.3 提升消费者信任度关注人类食品安全，提高消费者知情权，兽药残留检测可以促进消费者信任度的提高，从而可能提升畜牧业和兽药企业的形象。

1.4 促进生态环境可持续发展兽药残留检测有助于研究兽药在环境中的迁移转化规律，为环境保护提供依据。通过加强兽药管理和监测，可以减少兽药对环境的污染，促进生态环境的可持续发展。

1.5 增强国际竞争力兽药残留对畜禽产品的市场交易带来隐含交易费用，加强兽药残留检测可以提高我国畜禽产品出口的信誉度和市场竞争力，促进我国农业产品的国际化。

总之，兽药残留检测在保障食品安全、指导合理使用兽药和促进环境保护方面具有重要意义。加强对养殖户和兽医的培训和宣传工作，推广正确的兽药使用方法、安全间隔期以及监测要求，使用便携式兽药残留检测仪等措施有助于提高兽药残留检测的时效性和覆盖范围，进一步解决兽药残留问题。

2 兽药残留的危害

兽药残留对人类健康和环境造成的危害是不可忽视的，对于兽药残留的控制和检测，不仅有助于保障人类饮食的安全和生命健康，也有助于维持生态平衡，保护环境。

2.1 对人类健康的危害兽药是用于治疗和预防动物疾病的药物，其中包含一些化学物质，如果畜禽产品中含有兽药残留，消费者在食用这些畜禽产品后可能会吸收到这些化学物质并导致降低人体免疫系统等健康问题。兽药在动物体内的代谢、排出通常是通过肝、肾等器官完成的，未被代谢的兽药成分被排泄出去。但在某些情况下，在动物肝脏、肾脏或其他器官功能出现异常时，代谢排出速度会变缓，兽药成分就会在动物体内积累，从而导致人体摄入所含兽药的畜禽产品后，兽药成分被吸收，进一步在人体内蓄积。

大多数兽药残留物具有化学稳定性，表现为在肉类和乳制品中加热也不会分解。所以，这些兽药残留物在人类消费的食品中可能存在，当人体长期食用含兽药残留物的食品时，这些兽药成分也可能在人体内蓄积。因此，对于食品加工、销售环节中出现的兽药残留问题需引起注意。应从源头入手，加强兽药的监管力度，促进养殖业稳健可持续发展。对于消费者来说，在购买食品时，应选择符合相关法律法规及产品安全规定标准，避免选择含有兽药残留的肉类、蛋类等食品，保护个人的身体健康。兽药残留对人体的危害主要包括以下几个方面。

2.1.1 毒性危害如果兽药长期残留在动物体内并达到一定浓度，动物被屠宰食用，残留的药物会进入人体，对人体产生毒性作用。例如，一些兽药可能引起再生障碍性贫血、甲状腺癌等。

2.1.2 过敏反应牛乳食品中的四环素、青霉素和一些氨基糖苷等抗生素会引起过敏反应（青霉素残留也会引起异常反应），严重的会引起急性血管水肿和休克甚至死亡，轻度皮肤瘙痒和荨麻疹。

2.1.3 “三致”危害 “三致”即致癌、致畸和突变。有些药物会损害组织细胞，诱发基因突变，并具有致癌活性。例如，氯霉素会损害骨髓造血功能，磺胺二甲嘧啶会诱发甲状腺癌，磺胺类药物会破坏人体造血系统。

2.1.4 病原菌的耐药性经常食用低剂量药物残留的食物会使细菌产生耐药性，患有这些耐药菌株引起的传染病时，会给临床治疗带来困难，甚至延误正常治疗过程。

2.1.5 影响胃肠道菌群正常人体内寄生大量菌群，如果长期接触动物性食品中低剂量抗菌药物，会抑制或杀灭敏感菌，耐药菌或条件性致病菌的大量繁殖会破坏人体的微生态平衡，容易引起感染性疾病。

2.2 对环境的危害兽药不仅在畜禽产品中残留，还会排放到环境中。这些兽药在环境中的存在和积累可能会对生态系统造成危害，如对生态系统的微生物、昆虫和鱼类等造成毒害，甚至可能对水源和土壤造成污染。兽药残留对环境的危害，其具体影响和危害如下。

2.2.1 水环境污染兽药残留通过动物粪便或排泄物直接进入水体中，会造成水环境的污染，使水中的大肠杆菌等细菌超标。一些兽药成分在水中具有较强的稳定性，不易被光照或氧化分解，也不容易沉积。兽药在水中长期累积会导致水环境质量下降，减少水生动物种群和水生生态系统的稳定性。

2.2.2 土壤污染兽药残留通过动物粪便或在土壤中长期积累会导致土壤污染。过高的兽药残留物浓度不仅对土壤中的生物造成危害，还可能影响作物的生长发育，减少农业生产的产量和质量。

2.2.3 对生态系统的影响兽药残留物可能对生态系统的稳定性产生长期影响。一些兽药成分可以通过生物链传递引起影响，将影响逐渐放大到更高层次的食物链。这些兽药成分同样会破坏生态平衡，导致生物多样性下降。

2.2.4 对动物健康的影响使用兽药会产生兽药残留，而长期积累可能对牲畜的健康产生影响，损害其生长发育和肥育效果。甚至在某些情况下导致畜禽性腺功能减退。

2.3 对畜禽养殖业的危害兽药残留还可能对畜牧业和养殖业产生影响。如果电解质不平衡，处于应激状态，就会使畜禽养殖环节的养殖效益降低。此外，使用兽药过多或者错误使用兽药会导致养殖的产品质量降低，进而对养殖业发展产生负面影响。

2.4 对国际贸易的危害在国际贸易中，各国对畜禽产品的质量和安全进行严格的监管。如果畜禽产品中的兽药残留超出了特定标准，那么这些产品将不能合法出口，从而影响一个国家的国际贸易。同时，也可能引起消费者群体对畜禽产品产生抵触心理，从而减少国内的畜禽产品销售量。

因此，科学有效地检测和控制兽药残留对人类健康、环境、畜禽养殖业和国际贸易都有重要意义。

3 兽药残留比较突出的兽药种类

兽药残留是指畜禽产品中残留的农药、兽药中的化学成分，也包括动植物药材等生物物质。兽药残留的种类比较多，以下是一些兽药残留比较突出的种类。

3.1 抗生素类抗生素类药物被广泛应用于畜牧业中，包括青霉素、红霉素、土霉素、氟喹诺酮类药物等。由于这些药物主要是针对微生物的作用，如不当使用或者过量使用容易导致细菌产生耐药性，也可能会残留在畜禽产品中，长期食用可能会导致人体免疫力下降等问题[1]。

3.2 瘦肉精瘦肉精是一种用于提高畜禽产品质量的激素类兽药，其中包括美托洛尔等化学物质。过量使用可使肉类的脂肪含量下降，达到瘦肉的目的，但该类药物会留存于肉类中，对人体产生危害，长期摄入可能会引发激素依赖性肿瘤等疾病。

3.3 磺胺类药物磺胺类药物是一种广谱抗生素，对许多微生物都有抑制作用。但磺胺类药物也可能对人体产生一定程度的影响，如可以干扰人体细胞的代谢、影响蛋白质的合成、抑制人体细胞水平等。

3.4 雄激素雄激素类兽药主要用于提高种畜的繁殖率，但在激素超标的情况下，会对消费者的身体健康造成影响。例如，会促进人体某些器官的肥大生长，诱发性早熟、良性肿瘤等疾病。因此，应限制该类激素在畜禽产品中的使用，同时，应加强市场监管力度[2]。

总之，兽药残留对食品安全和人体健康产生非常重要的影响。各国政府对兽药残留采取不同的监测和控制措施，并积极开展兽药残留的研究工作，不断提高检测和控制的技术手段。消费者也应加强对畜禽产品的了解，购买有保障、安全的食品。

4 兽药残留检测的技术进展

随着全球化进程的不断推进，人们的饮食来源已经越来越多地依赖于各种畜禽产品。然而，由于人们长期以来忽略养殖条件的合理性和饲料污染的影响，畜禽产品中存在兽药残留的现象，不仅影响畜禽产品的质量和价值，也对人类健康构成威胁。因此，兽药残留的检测与控制在食品安全领域变得越来越重要。随着检测技术的不断前进和发展，新的兽药残留检测技术应运而生。以下分别介绍国际、国内兽药残留检测方法的主要技术进展。

4.1 国际研究进展

4.1.1 免疫学方法包括免疫层析法、酶联免疫吸附法和免疫荧光法等，主要通过兽药与抗原之间的免疫反应来实现兽药残留的筛查。该类方法不仅准确，而且灵敏度高。例如，利用酶联免疫吸附法和膜滴定法结合的胶体金技术。近年来，随着纳米技术的发展，生物检测中的纳米颗粒逐渐被引入到兽药残留的检测中。利用纳米颗粒和各种免疫学技术，检测敏感性和特异性得到很大提升。利用新材料，可以更快、更精确地进行兽药检测。例如，一种新型的石墨烯基纳米复合物的生物传感器，可以快速、准确并提高检测的敏感性和特异性[3]。在应用表面等离子体共振光谱法检测中得到了更好的结果，此外，反应时间和灵敏度也得到极大提高，颗粒的表面积被扩大到可以捕捉更多的目标分子。

4.1.2 智能免疫系统智能免疫系统（Intelligent Immune System，以下简称IIS）是一种利用计算机技术、生物学和生物信息学等交叉学科技术研制的智能分析系统。它能够模拟人类免疫系统的工作原理，识别并清除生物体内的外来入侵物质，从而实现自动化的生物识别和分类。IIS 不仅能实现多兽药的同时检测，而且还可以准确、快速地完成兽药残留检测等任务。在兽药残留检测行业中，智能免疫系统的应用情况如下。

4.1.2.1 提高检测的准确性智能免疫系统可以对目标物质进行高效、准确的识别和分类，大大提高兽药残留检测的准确性和可靠性，提高检测效率和检测水平。

4.1.2.2 降低检测成本智能免疫系统的应用可以减少人力和物力的消耗，具有很大的经济效益。智能免疫系统可以运用自适应性算法来减少人工操作和处理兽药残留物的成本。

4.1.2.3 实现在线监测通过应用智能免疫系统，可以实现对养殖场的在线监测，通过无线传输技术，实时收集到的数据和信息，可以快速、准确地反映养殖业中兽药残留物的情况和趋势。

4.1.2.4 促进信息共享智能免疫系统能够将多方数据信息整合、分析，促进了兽药残留检测行业信息的共享和协作，提高了检测行业的整体研究水平和效果。

随着智能免疫系统技术的不断发展和应用，兽药残留检测工作将变得更加高效和精准，智能免疫系统在兽药残留检测行业中有着广泛的应用前景，对兽药残留风险的控制将产生积极的促进效果，并有效保护人类和动物的健康和环境的安全。

4.1.3 生物传感器生物传感器是一种利用生物反应体系进行检测和分析的设备，可以快速、准确地检测出生物体系中目标物质的含量。在兽药残留检测中，生物传感器的应用正得到越来越广泛的关注，主要表现在以下几个领域。

4.1.3.1 提高检测的准确性生物传感器具有高灵敏度、高特异性和高选择性，能够识别和检测出极小浓度的残留兽药。此外，生物传感器可以快速、高效地检测出样品中的目标物质，具有很高的分析准确性和可信度。

4.1.3.2 降低检测成本相对于传统的兽药残留检测方法，生物传感器具有检测成本低、响应时间快、操作简便等优点，可以大大降低兽药残留检测的成本和人工操作的时间和费用。

4.1.3.3 实现在线监测生物传感器的应用可以实现对养殖场的在线监测，能够在实时收集到的数据和信息，可以快速、准确地反映养殖业中兽药残留物的情况和趋势。这些数据可以方便地上传到云端，实现数据的分享和随时查阅。

4.1.3.4 提高检测的效率生物传感器可以同步对多个样品进行检测，减少了人工干预和处理的时间，提高了兽药残留检测的效率。同时，生物传感器的检测过程是实时的，只需要较短的时间，即可得出样品中兽药残留物的含量。

生物传感器在兽药残留检测中的应用具有很大的潜力，能够提高检测的准确性和效率，降低检测成本，实现数据的实时在线监测和共享。在未来，随着生物传感器技术的不断发展和应用，兽药残留检测将更加高效、准确和自动化，对兽药残留风险的控制将产生更积极的促进效果[4]。

4.2 国内研究进展

4.2.1 色谱、质谱法检测技术色谱法是一类高准确度的分析方法，包括气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）、气质联用法、液质联用法等，是目前国内应用最广泛的兽药残留检测方法。利用高灵敏度的质谱技术和化学分离技术，可以在短时间内检测出兽药残留，具有高度的检测准确性，能够满足国家对兽药残留量的限制，大大提高了兽药残留的检测能力。然而，该方法的缺点是费用昂贵和操作较为繁琐，需要对设备和操作人员进行专业的管理和培训。

4.2.1.1 气相色谱（GC）技术是一种将试样物质分子化进入气相状态，通过气相色谱柱分离，经过检测器检测出具体成分的技术。在气相定量过程中，可以使用多种检测器（如质谱检测器）来确定样品中兽药残留物的质量含量。

4.2.1.2 高效液相色谱（HPLC）技术是一种将试样物质分离，通过流动相与固定相在高压下进行相互作用使不同组分进行分离的技术。在高效液相色谱使用中，可以选择多种不同的检测器，例如紫外线检测器、荧光检测器，或荷电粒子分离检测器等，以确定样品中的兽药残留物含量及类型。

4.2.1.3 毛细管气相色谱（CGC）是在气相色谱到达检测器前，用小直径毛细管分离具有高沸点特征的化合物。使用CGC 技术可以比GC 更精确地进行组分分离，提高兽药残留物检测的准确性和精确度。

4.2.1.4 质谱技术质谱技术在兽药残留检测中有多种应用形式，主要包括以下几种。

4.2.1.4.1 气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）是一种能够快速、准确地检测出样品中兽药残留物的技术。通过将样品进行气相色谱分离并与质谱联用，可以对样品中的不同化合物进行准确鉴别和定量分析。

4.2.1.4.2 高效液相色谱-质谱联用技术（HPLCMS）也是一种能够快速、准确地检测出样品中兽药残留物的技术。通过将样品进行高效液相色谱分离并与质谱联用，可以在样品检测时实现对兽药残留物的快速鉴定、准确定量和精细分析。

4.2.1.4.3 液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）：与前两种技术类似，也是一种准确、快速检测兽药残留物的技术。该技术将样品进行液相色谱分离并与质谱联用，可以对样品中的多种兽药残留物进行准确鉴别和定量分析。

4.2.1.4.4 时间飞行质谱技术（TOFMS）是一种对样品中未知化合物进行快速、高效鉴别和定量分析的技术。TOFMS 通过实现离子分离和荷质比的测定以鉴别和测定每个化合物的质量，然后通过计算得出样品中兽药残留物的质量、相对含量和比例[6]。

4.2.1.4.5 电喷雾质谱技术（ESI-MS）是一种通过液滴电荷化来产生荷负离子、荷正离子与中性分子引入质谱仪分析器的技术。在兽药残留检测中，该技术可以用于快速鉴定和定量测量样品中的兽药残留物。

气相色谱和高效液相色谱是兽药残留检测中常用的两种色谱技术，同时，毛细管气相色谱和高效液相色谱质谱联用技术是两种技术的升级版，具有更高的准确性和分离效率。根据不同的检测要求和样品特性，选择适当的色谱技术，可以更加快速、准确、高效地进行兽药残留检测。

不同的质谱技术在兽药残留检测中的应用形式各不相同，但都能够用于准确、快速地检测样品中的兽药残留物，提高检测的灵敏度和准确性，同时也降低了检测的成本。

4.2.2 报告基因法报告基因法也是国内兽药残留检测的一种常用方法。针对不同的兽药，可以构建对应的感受器系统，通过基因表达的变化来检测兽药的存在[7]。例如，有研究报道一种基于全草酸和全草酰氯的报告基因方法，在畜禽产品中检测农药的成分[8]。

4.2.3 壳聚糖材料的检测应用壳聚糖材料是一种新型的生物材料，在兽药残留检测中可以发挥独特的优势。研究人员利用壳聚糖材料开发出了一种快速检测兽药残留的方法，检测灵敏度高，同时具有良好的可行性。

4.2.4 应用荧光技术检测兽药残留光学技术也被广泛应用于兽药残留检测。一种新型的光学传感器利用荧光技术可对多种兽药成分进行实时测量。该传感器上融合了荧光分析及生物化学分析方法，从而可以监控若干种动物组织样品和环境样品中的兽药。该方法基于荧光探针的发射，确立兽药的专一性和样品包容性。与传统方法相比，该方法需要的时间更少、操作更简单，使用寿命更长，并且能够对更多的兽药种类进行检测。

4.2.5 智能手机光学检测智能手机技术的发展为快速和便携式兽药残留检测提供了一个新的选择。利用智能手机的光学和数据处理能力，研究人员发展了便携式、简便的兽药检测方法，包括智能手机光学检测和使用基于智能手机的系统进行实时兽药检测。使用智能手机作为激光源来激发一些特殊的荧光探针，这些探针可以被兽药捕获，从而在智能手机上生成荧光信号，通过对这些信号进行分析，智能手机检测法可以实现兽药残留定量测定。

4.2.6 电化学传感器电化学传感器也被广泛应用于兽药残留监测，可以通过将兽药与电化学传感器上的电极反应来检测兽药。由于电子传输的直接监测，电化学传感器具有高度的选择性、敏感性和快速响应速度。在实际应用操作中，该方法具有依赖性小、易于操作、反应速度快、定量性好的特点。然而，该方法受到包括噪声和交叉反应等因素限制，需要严格控制环境和反应电位。

4.2.7 快速试纸条检测快速试纸条法是一种简单的筛查方法，该方法只需上样，待反应结束后就可以在纸带上显示出结果。该方法具有操作简单、高效快捷等优点，适于对食品进行快速筛查。

总之，现代兽药残留检测技术的不断进步，将为农产品食品安全提供更多的技术保障。各种新型检测技术的发展，将使兽药残留检测更加快速、准确和便捷，而这些技术在现有兽药残留监测体系中的潜在作用，将为兽药残留监测技术的提高提供坚实的基础。

5 结论

近年来，兽药残留检测技术及相关研究领域发展迅速，新技术和新发现的应用将使得兽药残留检测更加准确、高效并且安全，但仍需要在以下方面持续加强研究。

5.1 检测方法的改进目前，检测兽药残留的方法主要有高效液相色谱、气相色谱、质谱、酶联免疫检测、生物检测等。不同的方法在检测灵敏度、准确度、适用范围、检测速度等方面有不同程度的优缺点。因此，研究人员正在尝试将多种检测方法有机结合，以提高检测结果的准确性和可靠性。例如，通过使用多重反应监测技术和三维荧光检测技术对多种兽药进行检测，可以得到更加高效准确的检测结果。

5.2 兽药残留控制的政策制定和执行全球各地对畜禽产品中的兽药残留制定了严格的限制和监管标准，并加强对兽药使用的管理措施。例如，欧盟采用“禁止使用目录”的方法，规定哪些兽药可以使用以及在哪些动物中使用，并规定兽药残留的限制值；美国则采用“零容忍法”，即对于不应该使用的药物或者用药存在违规行为，货物含有任何量的兽药残留物都是非法的。这些标准和政策的制定对于加强兽药残留的监管、保障人类健康安全以及保障国际贸易都具有重要意义。