• 《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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    水產品中孔雀石綠殘留快速檢測技術的現狀與突破

    2019-09-12 13:54:42 來源: 食品安全導刊

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    □ 李斌 梁科 廣東達元綠洲食品安全科技股份有限公司

    水產品在我國動物產品消費中始終占據重要地位,且消費份額較大——全國人均水產品消費約占豬牛羊肉消費量的一半。隨著國民生活水平的提升,人們對水產品的需求量也在逐年增加,這促使水產養殖業快速發展,但同時也引發了不少食品質量安全問題。目前,國內市場主要以鮮活水產品為主,養殖戶為有效預防魚類等患病和增加產量,通常會非法使用禁用藥物,加之操作不規范,往往導致水產品質量不合格,如消費者食用了藥物超標的水產品,嚴重的會危及生命。水產質量安全問題日益突出,引起了政府和消費者的廣泛關注,建立有效解決水產中禁用藥物的快速檢測機制已迫在眉睫。水產品的質量安全是全國人民享有健康生活的重要保障,而水產品中違禁藥物殘留是當前危害最嚴重的因素之一,孔雀石綠就是其中具有代表性的一種違禁藥物。

    2014年9月,深圳特區布吉海鮮市場開展了一次名為“清水行動”的水產品專項執法監督抽查。此次行動中,執法部門共抽檢了43家水產品經營戶,共抽取樣品121份,其中淡水魚樣品90份。經檢測,發現7個水產品樣品不合格(孔雀石綠超標5個,硝基呋喃代謝物超標2個);2016年底,被國內媒體“熱搜”的北京超市“活魚下架事件”引起大眾關注,社會普遍認為其與孔雀石綠的濫用有關;2019年4月,山東省農業農村廳委托山東省水產品質量檢驗中心對臨朐縣水產品進行質量安全抽檢,被抽檢的6個鱘魚樣品檢驗呈陽性,結果為孔雀石綠含量超標;同年6月,杭州市消保委對市屬7家買菜類APP進行消費評測,結果為杭州美團、叮咚買菜的鱖魚,天津永輝超市的草魚均被檢出孔雀石綠超標。由此可見,孔雀石綠殘留問題已成為一項日益突出的食品安全問題。

    1 什么是孔雀石綠?

    孔雀石綠作為染色劑常被用于皮革業、紡織業、制陶業、食品和生物等領域,是人工合成的三苯甲烷類化學物。同時,孔雀石綠也可以作為殺菌劑、驅蟲劑,用于預防與治療水生動物的細菌、真菌和寄生蟲感染,由于其成本低廉且效果顯著,因此被普遍用于水產養殖業。然而隨著研究的深入,孔雀石綠高毒性、高殘留的性質及潛在的致畸、致癌、致突變等毒副作用備受研究人員和消費者關注。鑒于孔雀石綠潛在的致癌性,美國、加拿大、日本、歐盟等國家將其列為水產養殖禁用藥物。歐盟法案2002/675/EC規定,動物源性食品中MG(孔雀石綠)和LMG(無色孔雀石綠)殘留限量為2μg/kg;日本肯定列表明確規定,在進口水產品中不得檢出MG殘留。我國于2002年5月將孔雀石綠列入《食品動物禁用的獸藥及其他化合物清單》,并于2005年制定了孔雀石綠的使用標準,規定水產品中的MG和LMG的殘留總限量不得超過1μg/kg。盡管如此,違規使用孔雀石綠的事件仍然時有發生——歐盟、日本、中國香港等國家和地區均曾從由我國大陸進口的鰻魚中檢測出MG和LMG殘留,這不僅影響生態環境,還會成為制約我國大陸地區食品質量安全和國際市場競爭力的重要因素。

    2 檢測技術的應用

    孔雀石綠進入動物體內后會快速代謝為無色孔雀石綠,而無色孔雀石綠為脂溶性物質,相較孔雀石綠而言毒性更強,且基本無法代謝。國內外均以孔雀石綠及其代謝物無色孔雀石綠的總量為測定指標,目前測定方法主要有儀器分析測定法(高效液相法、液相色譜質譜聯用法等)、免疫學檢測技術(酶聯免疫檢測技術、膠體金檢測技術等),以及微光探測與免疫學技術的結合方法(熒光定量檢測技術)等。對于快速篩查市場而言,后兩種方法已逐漸成為檢測應用的主流手段。

    2.1 儀器分析法

    儀器分析法主要是指利用氣相色譜法、氣相色譜-串聯質譜法、液相色譜法、高效液相色譜-串聯質譜法或各類光譜儀等大型精密儀器來進行藥物殘留的分析方法。這是一種準確性高、靈敏度高、特異性好、選擇性強的檢測方法,現普遍用于檢測獸藥和農藥殘留,許多國家和地區已將高效液相色譜-串聯質譜法作為檢測水產品中孔雀石綠殘留的確證方法。但是,此方法不僅需要使用昂貴的檢測儀器,還需專業技術人員進行操作,無法實現大批量快速檢測。同時,該方法成本相對較高,且不具備現場快速篩查的相關條件。

    2.2 免疫學檢測技術

    免疫學檢測技術利用抗原與抗體的特異性結合原理,相較于儀器分析法而言,其最大的優勢為操作便捷,有利于實現市場的快速篩查?,F階段,用于食品安全的免疫學檢測技術主要有酶聯免疫檢測技術和膠體金檢測技術。

    2.2.1 酶聯免疫檢測技術

    該技術的原理是應用抗原和抗體的特異結合與酶催化作用的有機結合,利用酶促反應原理放大了免疫檢測的效果,在具有較高靈敏度的同時還具備了定量檢測的特性。這一檢測技術的優點是檢測靈敏度高、特異性好、高通量和高精密度,且無需大型儀器設備就可進行大批量的樣品初篩檢測。該法雖然較儀器法具有一定優勢,但由于其檢測時需專業人員操作,且檢測時間較長,亦無法滿足現場快速篩查的需求。

    2.2.2 膠體金檢測技術

    膠體金檢測技術是以納米金顆粒作為示蹤標識物,利用抗原和抗體具有特異性結合的原理所建立的新型免疫標記技術,是色譜層析技術和納米金技術的有機結合。該技術的優點是操作簡單、檢測時間短且無需專業技術人員操作,因此膠體金技術被廣泛應用于大分子類蛋白、農藥殘留、獸藥殘留、小分子類藥物和毒素類等的快速檢測中。雖然膠體金法具有一定的優勢,但由于其靈敏度較差,有漏檢風險,仍無法滿足國家檢測標準的要求。

    2.3 微光探測與免疫學技術的結合

    隨著各類學科的交叉發展,現代化快速檢測技術越來越趨向于便攜快速、操作簡單、檢測結果即時準確的方向發展,這也使開發出的相應產品具有極大的市場潛力,而熒光定量檢測技術就是食品安全快速檢測市場中最具代表性的新型檢測方法之一。此方法是對免疫學技術、色譜層析技術、生物探針技術和微光探測技術的有機結合,且兼具儀器分析法、酶聯免疫檢測技術、膠體金檢測技術的優點,取長補短,在保持儀器分析法高精確性的同時還保留了膠體金法檢測的快速、簡便和酶免技術的高靈敏度、可定量的特點。

    圖1 孔雀石綠快速檢測試劑盒

    3 孔雀石綠檢測技術的發展

    孔雀石綠的殘留主要體現在水產品中,且在高油酯魚類中尤為明顯,所以針對孔雀石綠的檢測對象主要為可食用組織,根據該情況我國也建立了孔雀石綠在可食用性組織中的國家檢測標準,但由于其需要昂貴的儀器和復雜的樣本處理過程,故難以在現場快速篩查場景和基層執法部門中大量推廣。在快速檢測產品中,孔雀石綠酶免試劑盒最早進入快速篩查市場,但由于其繁瑣的操作過程,很快被膠體金產品所取代??兹甘G膠體金產品雖然檢測速度快(只需30~45分鐘),但其靈敏度較差,增加了漏檢風險。同時,組織類樣本的前處理過程依然復雜費時(需要離心、吹干等步驟),不僅增加了人力成本,也會在吹干大量溶劑時污染環境。針對以上問題,食品檢測市場一直在尋求解決方法,近年來推出的SPE產品就是對吹干步驟的優化處理。SPE方法雖然省略了吹干環節,使處理速度有了一定的提升,但同樣存在著一些不足:首先,步驟和儀器未得到省略,仍需使用離心及相應的儀器,吹干步驟換成了過SPE柱,同時也增加了固相萃取儀;其次,SPE柱成本較高,約增加20%~40%的成本;第三,吸附和洗脫時均需大量試劑,這就在無形之中浪費了溶劑;第四,洗脫效率不穩定。

    針對當前快速檢測方法存在的問題,廣東達元綠洲食品安全科技股份有限公司(以下簡稱“食安科技”)經過長時間的技術攻關,結合高分子納米材料和免疫層析卡的優點,開發了全新的孔雀石綠殘留快速檢測卡,并結合先進的專利數據采集技術,研制出了創新的孔雀石綠FST快速前處理方案(包含膠體金和熒光層析系列產品),較傳統檢測產品而言,其檢測效率提高2倍以上,靈敏度更優,精密性更好,智能化更高。

    4 FST快速前處理方案

    FST的技術理念基于組織類樣本快速便捷的前處理方案,是食安科技專門為解決繁瑣的組織類樣本前處理問題而開發的國內外首創方案,可謂組織類樣本POCT技術的一大突破。其省略了離心、吹干或上萃取柱步驟,實驗全程只需一把移液器即可完成操作,大大縮短了樣本檢測時間,降低了檢測難度。

    目前,食安科技的FST系列產品包括兩大類——FST-膠體金類和FST-熒光層析類??兹甘GFST-膠體金產品在保持同類市場高靈敏度檢測的前提下,把組織類的樣本處理進行了極簡化處理,處理時間從常規的25~40分鐘縮短為10分鐘以內,整個檢測過程無需任何輔助儀器,節省了人力及物力成本,并順利通過了2018年的農業部驗證和2019年的廣東省快檢驗證。

    雖然孔雀石綠FST-膠體金產品在性能上有了較大提升,但其不能定量的缺點始終無法解決。針對這一難點,食安科技開發了FST-熒光層析系列產品,其結合高分子納米技術和微光探測技術,實為FST-膠體金產品性能的進一步提升,具有靈敏度高(可達液相質譜的靈敏度要求)、樣本處理快速(縮短為5分鐘以內)、抗干擾能力更強(較大稀釋比例降低了樣本對產品的干擾)、半定量的檢測(檢測結果以數據顯示)、數據即時處理(數據即時存儲或打印)等優勢??兹甘GFST-熒光層析產品順利通過了2018年農業部驗證,成為全場檢測時間最短、靈敏度最高的快速檢測產品之一。為了更好的區分現有市場中主流檢測產品間的差異,本文針對參加2018年農業部驗證的相關技術產品做了簡單的比較,如表1。

    5 結論與展望

    水產品是國民餐桌食物的重要組成部分,我國政府也一直致力于解決食品安全問題,近年來更是針對水產品藥物殘留加大了抽檢力度??兹甘G一直是人們關注的重點,但由于現有檢測技術的樣本前處理過程較為繁瑣,抽檢率無法大幅提升。因此,隨著政府的管控進一步加強,快速篩查市場對現有的檢測技術也必將提出更高要求??焖?、便捷、準確、智能化等一直是快速檢測的重要需求,而食安科技的FST前處理技術恰巧是對這一需求的良好補充。隨著FST技術的進一步發展,相信其將對孔雀石綠濫用情況的監管工作產生積極影響。

     

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