李斌 吉增濤

摘? 要：畜禽養(yǎng)殖中抗生素的不合理使用導致我國畜禽產品中抗生素殘留問題時有發(fā)生。飼用添加或疾病防治是我國抗生素的主要消耗途徑。從技術、管理雙層面解決抗生素殘留問題具有重要意義。在檢測技術層面，當前常用的生物檢測法和理化檢測法具有檢測時間長、前處理復雜、成本高等缺點，急需新型檢測技術。作者對新型太赫茲檢測技術及其應用潛力進行了探討，又對解決抗生素殘留的全流程監(jiān)控體系的構建提出了思路。

關鍵詞：畜禽產品;抗生素;抗生素殘留檢測;太赫茲技術

中圖分類號：S859.84? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1673-1085（2019）02-0050-07

我國是畜禽產品生產、加工及消費大國，2016年我國肉類總產量達8538萬噸，牛奶產量3602萬噸，禽蛋產量3095萬噸[1]。隨著生產與貿易的發(fā)展，我國畜禽類產品質量安全問題也日益突出，抗生素殘留是重要問題之一。不合理的使用或濫用是造成動物源性食品和環(huán)境中大量抗生素殘留的最主要原因。在使用過程中大部分抗生素不能完全被機體吸收，大量的抗生素以其原形或者代謝產物的形式經(jīng)畜禽的糞便、尿液進入環(huán)境，對地表水、農田土壤甚至地下水等造成嚴重污染。抗生素殘留嚴重威脅著人體健康，主要有“六大危害”，包括毒副作用、過敏反應、二重感染、耐藥性、致畸、致突變作用等，其中耐藥性是人體生命健康的最大威脅。畜禽養(yǎng)殖過程中的獸藥使用是畜禽產品中抗生素殘留的直接原因。據(jù)統(tǒng)計，中國2013年消耗抗生素16.2萬噸，其中有52%的抗生素應用于養(yǎng)殖業(yè)。2012年1月份及2月份，德國相繼發(fā)生“抗生雞”、“抗生豬”事件[2]，為我國養(yǎng)殖業(yè)濫用抗生素現(xiàn)象敲響了警鐘。2014年9月，央視曝光“大連養(yǎng)殖戶大量使用抗生素等藥物養(yǎng)海參”事件;2016年2月2日，國家食藥總局公布的數(shù)據(jù)顯示，我國食品農獸藥殘留問題依然突出，農獸藥殘留不符合標準占不合格樣品的3.8%。

經(jīng)不完全統(tǒng)計[3]，2014至2016年初中國各地食藥局發(fā)布或者披露的檢出抗生素超標或使用違禁抗生素的食品達127批次，其中魚類及水產品最多，高達91批次，問題主要集中在呋喃唑酮代謝物、氯霉素、呋喃西林代謝物、恩諾沙星、環(huán)丙沙星、土霉素、呋喃它酮代謝物、喹乙醇等抗生素，多達8種。在127批次食品中，呋喃類藥物占到61批次，而在呋喃類藥物中，又以呋喃唑酮代謝物的曝光次數(shù)最多，涉及40批次。10批次蜂蜜均為氯霉素不合格，4批次鮮雞蛋則檢出有氟苯尼考、恩諾沙星、環(huán)丙沙星。另外，在牛、豬、羊等肉制品中，抗生素的使用比較分散，磺胺、氟苯尼考、土霉素、氯霉素、恩諾沙星、呋喃它酮代謝物等抗生素均有涉及。

1? 畜禽養(yǎng)殖業(yè)中主要抗生素分類及存在問題

在動物養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的使用方法通?？梢苑譃閮纱箢悾阂活愂切笄蒿曫B(yǎng)環(huán)節(jié)中通過飼料或者飲水添加，主要是用于預防疫病及促進生長;第二類是在動物發(fā)生疾病時進行的情況下用于治療的抗生素。此外，在肉品加工過程中為保鮮也常被加入。養(yǎng)殖業(yè)常用的抗生素包括天然抗生素和合成抗生素等兩大類[5]，具體如表1所示。

飼料中合理添加抗生素，能夠起到提高改善飼料轉化效率、預防疾病等作用，但是一些養(yǎng)殖戶為了“降低”傳染性疾病風險、防治動物疾病、提高養(yǎng)殖效益，很容易發(fā)生抗生素不合理使用的狀況。主要表現(xiàn)為：①獸醫(yī)知識缺乏，憑飼養(yǎng)經(jīng)驗、憑感覺用藥，不嚴格遵守休藥期;②錯誤用于飼料添加劑、用于疾病預防;③抗生素配伍不當或人藥獸用，由于獸用抗生素種類較少，許多養(yǎng)殖戶配伍使用抗生素，甚至使用人用抗生素，經(jīng)常發(fā)生配伍不當使得藥效減少甚至產生毒性的現(xiàn)象;④使用抗生素時，在給藥劑量、給藥途徑、用藥時間和用藥部位等方面不符合用藥規(guī)定，造成抗生素殘留在體內并使殘留時間延長[6-7];⑤不遵守休藥期即在使用抗生素或直接進行動物屠宰。畜禽動物通過注射、口服或飲水等方式進入動物體內后，如果在注射后不經(jīng)休藥期或在休藥期結束前將動物屠宰，則會在注射部位的肌肉和其他組織中殘留超量的抗生素。此外，在獸醫(yī)臨床上用藥時，還常將不同的抗生素聯(lián)合起來使用，更容易造成抗生素類藥物在動物體內殘留，導致動物性食品污染[8]。

2? 畜禽產品抗生素殘留主要檢測方法

抗生素在動物不同的器官和組織中含量不同，一般情況下，對藥物有代謝作用的臟器，如肝臟、腎臟中濃度較高;使用了抗生素的乳?？蓪⑵浯x產物通過泌乳而排到牛奶中。一般說來，各種畜、禽、魚的肌肉、脂肪、肝、腎、奶、蛋都可成為抗生素殘留污染的部位[9]?？股貧埩舻某Ｒ?guī)檢測方法根據(jù)檢測原理的不同主要包括生物檢測法、理化檢測法，近幾年太赫茲檢測技術也廣泛應用到抗生素殘留檢測上。

2.1? 生物檢測法? 生物檢測法主要包括微生物檢測法、免疫分析法、生物傳感器方法[10]。

2.1.1? 微生物檢測法[11]? 抗生素微生物檢測法是一種經(jīng)典的方法，也是一種快速方法，其原理是根據(jù)抗生素對該藥敏感微生物的抑菌圈大小與抗生素濃度呈線性相關來定量檢測的。微生物法檢測抗生素殘留的代表方法主要包括稀釋法、濁度法、擴散法、微生物受體檢測法。微生物檢測法的優(yōu)勢在于成本低廉、操作簡單、不需要特殊的儀器;其缺點在于菌種篩選的時間較長、檢測時間長、干擾因素多、靈敏度低、準確度低、無法區(qū)分具體的抗生素種類、無法定量，若存在耐藥菌的還會導致誤檢，不同菌種的結果差距不可控等因素。因此微生物法雖然應用廣泛，但是只適用于實驗室少量樣品檢測及樣品的初篩查，當出現(xiàn)陽性樣品時，還需要使用其他方法進一步確定。

2.1.2? 免疫分析法? 免疫分析法是利用抗原和抗體的特異性結合等特征進行抗生素殘留檢測的一種方法。代表方法主要有化學發(fā)光免疫分析、酶聯(lián)免疫分析、熒光免疫分析、放射免疫分析、免疫傳感器等。該法的優(yōu)點在于操作簡單、速度快、分析成本低、高選擇性、高靈敏度，樣品需要復雜預處理，可用于現(xiàn)場檢測或者大規(guī)模檢測及企業(yè)日常的監(jiān)控，但是存在假陽性的問題。其高度特異性性降低了檢測效率，一次只能檢測一種抗生素，無法實現(xiàn)多種抗生素同時檢測，且檢測結構類似的抗生素時則容易產生交叉反應。其中酶聯(lián)免疫分析法是免疫分析法中使用最為廣泛的方法，隨著近些年來酶制備、抗體制備等技術的發(fā)展，該技術發(fā)展迅速并得到了很多國家的認可。Singh等[12]基于生物素-抗生物素蛋白的競爭性酶聯(lián)免疫法檢測牛奶中的四環(huán)素，該法的檢測線性范圍為濃度為 3.16×10-10M～3.16×10-7M，其最低檢測限為1.0×10-10M（0.048μg/L）。孫曉崢等建立了一種基于膠體金技術的簡單、快速、靈敏、特異的肉雞組織中氟喹諾酮類抗生素殘留檢測方法，對CPFX、培氟沙星、達氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、恩諾沙星、洛美沙星的檢測限為3.2ng/ml，對沙拉沙星、雙氟沙星、麻保沙星的檢測限為6.4ng/ml[13]。

2.2? 理化檢測法? 理化檢測方法主要包括分光光度法、薄層色譜法、毛細管電泳法、高效液相色譜法、氣相色譜法、氣-質聯(lián)用法、高效液相色譜法、液-質聯(lián)用法、超臨界流體色譜法[7][9]。

其中用于抗生素殘留的分光光度法主要包括紫外-可見分光光度法和熒光分光光度法。這兩種方法的測定原理不同，紫外-可見分光光度法主要是利用被測物質在特定波長范圍內的對光的吸收與物質的濃度成正比的原理進行測定的。而熒光分光光度法則是根據(jù)其熒光強度與物質的濃度成正比的原理進行測定的。利用紫外-分光光度法進行檢測方法較多，只要被測抗生素具有紫外吸收基團即可，而少數(shù)具備熒光發(fā)光基團的抗生素則可以利用熒光分光光度法檢測，如喹啉類衍生物結構的氟羅沙星。但是分光光度法因其靈敏度低、易受干擾等缺點而具有一定的限制性。薄層色譜法是一種非常經(jīng)典的方法，具有操作簡單、分析迅速、成本低等特點，對于檢測沒有紫外吸收的抗生素尤其適用。但是薄層色譜法靈敏度低、分離能力差、不易定量的特點卻限制了其應用范圍，目前已經(jīng)很少使用。毛細管電泳法也是一種液相分離的技術，再用紫外-可見檢測器掃描成電泳譜圖，若利用高靈敏度檢測器的話，亦能夠達到檢測效果，但是其進樣量低、分析誤差高、待測物限制性，使其難以用于痕量分析[14]。Casado-Terrones等[15]基于毛細管電泳法檢測蜂蜜中的四環(huán)素類抗生素，待測抗生素在16min全部出峰，檢測限為23.9～49.3mg/kg，在蜂蜜中的加標回收率為55%～89%，該法具有簡單快速的特點。

高效液相色譜法（HPLC）由于具有高效分離、高靈敏度和分離速度快等特點，是目前國內藥物殘留最普遍最有效的方法，而多數(shù)大環(huán)內酯類抗生素在紫外下都有較強的吸收，因此常用紫外檢測器（UV）。Yu等[16]開發(fā)的基于HPLC-UV的方法能夠同時檢測肌肉、豬肝、雞肉和牛肉中的氧四環(huán)素、四環(huán)素、米諾霉素、美他環(huán)素、地美環(huán)素及多四環(huán)素。氣相色譜法（GC）是以氣體作為流動相的色譜法，此法在大部分抗生素檢測方面都有所應用。而色譜質譜的聯(lián)用技術將液相色譜儀有效分離的能力和質譜的定性功能結合起來，相當于給氣相色譜或者液相色譜配備了一臺質譜儀作為檢測器，因此產生了液-質聯(lián)用法（LC-MS）和氣-質聯(lián)用法（GC-MS）。色譜質譜聯(lián)用方法具有高選擇性、高效能、低檢測限、分析速度快、應用范圍廣等優(yōu)點，且能夠滿足食品中多類抗生素殘留同時檢測的需要，是非?？煽康臋z測方法，因此成為近年來研究和應用熱點[17]。Hassouan M K等[18]利用LC-MS方法在豬腎中同時檢測8種喹諾酮類藥物殘留，檢測限為1～8μg/kg。張敏等[19]利用超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法（UPLC-/MS/MS）建立了沼肥中6種喹諾酮類抗生素獸藥（恩諾沙星、諾氟沙星、環(huán)丙沙星、氧氟沙星、噁喹酸、氟甲喹）殘留的測定方法，檢出限為0.5～1μg/kg。超臨界流體色譜是以超臨界流體作為流動相的色譜法，其可作為液相色譜和氣相色譜的補充。它既可分析氣相色譜不適于的高沸點、低揮發(fā)性樣品，又比高效液相色譜有更快的分析速度和條件。因此，超臨界流體色譜是一種應用非常廣泛的技術。

現(xiàn)存的抗生素殘留檢測方法中，理化檢測方法雖然應用廣泛，但是一般存在前處理復雜易導致回收率偏低、不實用、耗時長、成本高、需專人測量、設備昂貴等缺點，而生物檢測法則存在樣品前處理和清理耗時長、快速檢測不實用、昂貴、非實時檢測等特點，這兩類技術已經(jīng)無法滿足廣大消費者及檢測部門對抗生素殘留的檢測需求，因而亟需一種新型、快速的定性及定量檢測方法。近些年來發(fā)展起來的太赫茲時域光譜技術能夠利用物質對太赫茲波的特征吸收分析物質的成分、結構及其相互作用，并且能夠對其細微變化做出鑒別，在抗生素檢測方面具有很大潛力。太赫茲波是指頻率位于0.1～10THz（1THz=1012Hz） 之間的電磁輻射的總稱，在電磁波譜上位于微波與紅外之間。太赫茲光譜具有實時性、無損性等檢測優(yōu)點，都使得太赫茲光譜技術在藥物檢測中具有巨大優(yōu)勢[20]。

戴浩等[21]利用太赫茲時域光譜（THz-TDS）技術在常溫下研究了青霉素類抗生素、頭孢菌素類抗生素、單環(huán)β-內酰胺類抗生素三類共6種臨床常用抗生素類藥物，獲得了它們的太赫茲吸收光譜。其測試結果表明：即使分子結構相似，但它們的太赫茲光譜具有明顯不同的特征，說明THz-TDS技術能夠鑒別這種分子結構的微小差異，可以很好地用于藥品檢測和分析。朱思原等[22]人以包含磺芐西林、舒他西林、美洛西林、替卡西林的常用的四種青霉素為研究對象，獲取例如藥品的太赫茲時域光譜，結合傅里葉變換，獲得頻域光譜及太赫茲吸收系數(shù)曲線。其結果表明，四種藥品在0.40～1.60THz波段存在明顯不同的吸收特征。因此，太赫茲光譜技術十分適合檢測抗生素這種化學結構有微小不同的藥品。張曼等[23]采用太赫茲技術獲得14種頭孢類抗生素純品在0.2～1.5THz 頻段的吸收譜和折射率譜，這些抗生素種類中部分存在明顯的特征吸收峰，對于沒有特征吸收峰的抗生素可以根據(jù)折射率的差異進行鑒別。吉特等[24]采用太赫茲技術對D-、L-、DL-青霉胺的吸收光譜研究發(fā)現(xiàn)其光譜存在顯著差異，利用純D-、L-青霉胺混合樣品的吸收光譜進行擬合，據(jù)此證明了可以利用太赫茲技術鑒別青霉胺的相對含量，這為檢測藥物分子提供了新的方法。綜上，太赫茲技術在抗生素鑒別上有著巨大的優(yōu)勢，值得開展深入研究。

3? 畜禽產品抗生素使用的應對措施

上述從抗生素殘留的主要檢測手段進行了方法綜述，要解決殘留問題，除了運用技術從后端進行檢測外，也應用整個養(yǎng)殖環(huán)節(jié)進行管理層面的監(jiān)管，提出以下應對措施：

3.1? 抗生物種類及用量的合理使用? 現(xiàn)階段我國雖然沒有禁止抗生素用作飼料添加劑使用，但是其危害巨大，因此畜禽養(yǎng)殖必須在安全休藥期內使用抗生素和飼料藥物添加劑，嚴格遵守《中華人民共和國獸藥典》和國家有關標準規(guī)定的用法、用量，休藥期必須按國家有關規(guī)定執(zhí)行[25]。在養(yǎng)殖過程中，應該謹慎使用抗生素作為飼料添加劑，且應提高飼養(yǎng)管理水平，保證養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生，降低抗生素的使用量，若確實需要使用抗生物指標動物疾病時，應該保證科學、合理的使用抗生素類藥物，并提高獸醫(yī)執(zhí)業(yè)的準入門檻。在抗生素的使用過程中：應保證正確診斷、準確用藥，根據(jù)疾病的產生原因及病原微生物種類選擇合適的抗生素;結合畜禽的病情、體況，制定合理的給藥方案，包括藥物品種、給藥途徑、劑量、用藥間隔時間及療程等;抗生素的使用，不是品種越多越好，要適可而止，不能隨意配伍使用，遵循停藥期規(guī)定，否則不但達不到預期效果，反而會出現(xiàn)減產、中毒等后果。

3.2? 監(jiān)控體系的完善? 我國動物性食品抗生素類藥物殘留監(jiān)控體系尚不完善，仍采用多部門分頭管理，不能及時向社會提供抗生素類藥物產品質量狀況和動物性食品中抗生素類藥物殘留監(jiān)控狀況。在我國，農業(yè)局、畜牧局、漁業(yè)局、環(huán)保局、衛(wèi)生防疫所、工商局、質量監(jiān)督局、檢驗檢疫局等部門的職能均涉及到抗生素的監(jiān)管工作，存在分工過細、職能重疊等缺點，可能出現(xiàn)互相推諉的現(xiàn)象，若能實現(xiàn)各部門在抗生素、獸藥、飼料、養(yǎng)殖、食品監(jiān)管等領域的職能統(tǒng)一，則無疑可實現(xiàn)抗生素濫用及殘留的有效監(jiān)管[26]。同時，健全食品生產到餐桌的全程安全監(jiān)控體系，對動物產品實行市場準入制和產地追溯制，對濫用抗生素的養(yǎng)殖者和銷售藥物殘留超標動物產品的違法行為，依法嚴懲[27]。

3.3? 加強抗生素的使用及殘留的法制體系完善及其宣傳和教育? 濫用抗生素是全球性的問題。2014年4月30日，世界衛(wèi)生組織發(fā)布《抗菌素耐藥：全球監(jiān)測報告》指出[28]，在對全球114個國家的調查發(fā)現(xiàn)，所有地區(qū)都存在抗生素耐藥問題，但是許多國家和地區(qū)較早的意識到這個問題。比如說早在1986年瑞典首先宣布了全面禁止抗生素用于飼料添加劑，其他歐盟國家紛紛效仿[29]。2006年，歐盟全面停止使用任何抗生素生長促進劑，包括離子載體類抗生素。2012年美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）下令采取措施禁止飼料中使用常用抗生素。2008年日本已經(jīng)禁止在飼料中使用抗生素;韓國于2011年7月也宣布全面禁止使用抗生素飼料添加劑。

我國是世界畜禽養(yǎng)殖大國，一直對抗生素的使用及殘留問題極為重視，但是由于基本國情，盡管全面禁抗的呼聲很高，但是實際養(yǎng)殖仍在廣泛的使用抗生素。在2004年衛(wèi)生部就頒布了《抗菌藥物臨床應用指導原則》[30]，但這只是個指導原則，不具備行政和法律的強制性。2012年8月1日，被稱為“史上最嚴限抗令”的《抗菌藥物臨床應用管理辦法》開始實施，該文件以安全性、有效性、細菌耐藥情況和價格因素4個方面為基本原則，將抗菌藥物分為非限制使用、限制使用與特殊使用三級管理。

我國涉及獸藥質量安全的標準有：《獸藥國家標準和專業(yè)標準中部分品種的停藥期規(guī)定》（農業(yè)部278號公告）、《食品動物禁用的獸藥及其它化合物清單》（農業(yè)部193號公告）、《禁止在飼料和動物飲水中使用的藥物品種目錄》（農業(yè)部176號公告）等;涉及獸藥殘留標準的有殘留限量標準和殘留檢測方法標準，我國制定發(fā)布了《動物性食品中獸藥最高殘留限量》（農業(yè)部235號公告），制定發(fā)布了屬于國家標準序列的獸藥殘留檢測方法145項。

針對這些基本國情、國家法律法規(guī)及標準，應充分發(fā)揮新聞媒體的宣傳作用，提高動物養(yǎng)殖業(yè)從業(yè)人員的素質及意識，使其嚴格遵守抗生素類藥物使用對象和休藥期的規(guī)定。同時，利用多媒體信息傳輸方式，及時向社會公布有關抗生素類藥物殘留方面的安全信息。一方面提高廣大人名群眾的關于抗生物安全的意識;另一方面，起到警示動物性食品生產和經(jīng)營者的作用，使其受到社會各個層面的共同監(jiān)督。

3.4? 提高飼養(yǎng)管理水平，減少抗生素的使用? 隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖散戶逐漸減少，取而代之的是規(guī)?；B(yǎng)殖，因而可通過提高規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的飼養(yǎng)管理水平來減少抗生素的用量，具體應該通過科學選址、加強養(yǎng)殖知識培訓、重視動物福利、保持養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生、制定科學的免疫程序及日常消毒等措施。另外，隨著科技的發(fā)展，國內微生態(tài)制劑、酶制劑和酸化劑等抗生素類替代品得到迅速發(fā)展，也為替代抗生素、補償抗生素的預防細菌感染和促生長作用提供了新途徑[31]。但是這些抗生素補償劑的作用還有待于進一步確定，如果以藥劑的形式使用，則應符合國家食藥總局關于獸用藥物的規(guī)定，如進行飼養(yǎng)添加時，應該進行標識并符合相關規(guī)定。

4? 總結與展望

我國的抗生素濫用情況較為嚴峻，動物性食品的生產及流通量巨大，具有批次多、周期短的特點，因此需要檢測樣品量也十分龐大。常用的方法包含生物檢測法和理化檢測法，而最通用的方法則包括液相色譜、氣相色譜、液-質聯(lián)用和氣質-聯(lián)用等儀器分析法。但是如果每個樣品都用液相色譜、氣相色譜或者聯(lián)用方法的，檢測費用將十分驚人。因此，亟需成本低、速度快、易操作且準確高的檢測技術，太赫茲光譜檢測技術將是一種非常具有應用前景的檢測技術。中華人民共和國農業(yè)部第176號公告，指出需要“加大對飼料生產、經(jīng)營、使用和動物飲用水中非法使用違禁藥物違法行為的打擊力度”，在第十三屆全國人大一次會議新聞中心舉行的記者會上，農業(yè)部（現(xiàn)改為農業(yè)農村部）新聞發(fā)言人、辦公廳主任潘顯政表示農業(yè)部高度重視，堅持“產管”結合的理念，標本兼治并推出監(jiān)管的硬措施，打好整治的"組合拳"，深入推進獸用抗生素的綜合治理。對于動物性食品中的抗生素殘留，需要在養(yǎng)殖過程中的控制、檢測方法的創(chuàng)新、監(jiān)控體系的完善發(fā)揮協(xié)同作用，三位一體，才能有效保證動物性食品無抗生素殘留之憂。

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Main Detection Techniques and Coping Strategies for

Antibiotic Residues in Animal Products

LI Bin，JI Zengtao

（Beijing Research Center for Information Technology in Agricultural， Beijing 10097，China）

Abstract：The unreasonable use of antibiotics in livestock farming has led to the problems of antibiotic residues in animal products in China， Feeding or treatment of livestock diseases is the main consumption route of antibiotics in China. The biological detection method and physical and chemical detection method commonly used for antibiotic residues in animal products have the characteristics of long detection time， complicated front， high cost and etc. Terahertz spectroscopy has fast and non-destructive advantages and has a good application prospect in antibiotic residue detection. Solving the problem of antibiotic residues not only requires efforts in testing methods and monitoring systems， but also needs to strengthen and improve the use of antibiotics and improve the management of animals.

Key Words：Animal products; Antibiotics; Detection of antibiotic residue; Terahertz technology□