王麗,王輝,汪長鋼,潘妍,林少華,句榮輝
北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品與生物工程系(北京 102442)
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜或植物活體部位的分泌物轉(zhuǎn)化而成的,是天然合成的有機(jī)甜味物質(zhì)。蜂蜜富含果糖和葡萄糖,也含有數(shù)百種生物活性物質(zhì),包括維生素、礦物質(zhì)、酶、酚酸、類黃酮、類胡蘿卜素和有機(jī)酸等微量化合物,這些物質(zhì)賦予天然蜂蜜強(qiáng)大的營養(yǎng)價(jià)值;同時(shí)蜂蜜也有健康保護(hù)特性,例如增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)胃腸蠕動、改善睡眠等特性,在食品行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[1]。
由于蜂蜜具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和加工特性,蜂蜜長期以來受到人們的青睞。但蜂蜜的生產(chǎn)環(huán)境受到不同污染源的污染。主要包括環(huán)境污染源和養(yǎng)蜂污染源。環(huán)境污染主要是大量使用殺蟲劑噴灑農(nóng)作物來控制昆蟲、線蟲、嚙齒動物、雜草和真菌等,使得蜜蜂采蜜時(shí)帶回蜂箱而殘留于蜂蜜中[2];養(yǎng)蜂污染源主要是養(yǎng)蜂過程中用于控制寄生螨的殺螨劑、采蜜時(shí)使用的防蜂劑、用于控制蠟蛾和小蜂房甲蟲的殺蟲劑、還有抗生素等[3],以上使用的農(nóng)獸藥最終會殘留在蜂蜜中。人體長期食用含有農(nóng)獸藥殘留的蜂蜜,會刺激胃腸道,引起嘔吐、惡心,甚至?xí)斐蓪Ω闻K、腎臟的損傷,嚴(yán)重者會導(dǎo)致腎衰竭等,危及生命。這些殘留物會對人體健康造成潛在威脅,如耐藥性和過敏反應(yīng)等。
文章通過蜂蜜中農(nóng)獸藥檢測的標(biāo)準(zhǔn)、專利、研究論文等三個(gè)方面,分析當(dāng)前蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留檢測的方法和技術(shù),為快速、準(zhǔn)確的蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留檢測提供依據(jù),為滿足國內(nèi)和國際層面對食品安全和公共衛(wèi)生的檢測及風(fēng)險(xiǎn)評估提供參考依據(jù)。
截止2023年7月24日,通過食品伙伴網(wǎng),以“蜂蜜”為關(guān)鍵詞,共檢索到208項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),其中現(xiàn)行有效的為165項(xiàng),已經(jīng)廢止的為43項(xiàng)。下面針對現(xiàn)行有效的165項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,其中關(guān)于蜂蜜產(chǎn)品定義、操作規(guī)程、地理標(biāo)志性物等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)72項(xiàng),蜂蜜檢測的有93項(xiàng)(占標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)的56%)。蜂蜜檢測標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于蜂蜜成分及真假鑒定的有42項(xiàng),蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留檢測的有51項(xiàng)(占檢測標(biāo)準(zhǔn)的56%)。蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留主要影響著人們的身體健康,是當(dāng)前蜂蜜質(zhì)量判定的主要依據(jù)之一。蜂蜜中農(nóng)藥殘留檢測的標(biāo)準(zhǔn)有5項(xiàng),檢測方法分別為氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜連用和液相色譜-質(zhì)譜連用法,涉及農(nóng)藥有1000余種。蜂蜜中獸藥殘留檢測的標(biāo)準(zhǔn)有46項(xiàng),涉及25個(gè)類別,90余種獸藥;檢測方法涉及7種,常規(guī)的氣相色譜、液相色譜及質(zhì)譜連用技術(shù)占有83%,快速檢測技術(shù)數(shù)量較少,共8項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),包括膠體金免疫層析法2項(xiàng)、酶聯(lián)免疫法3項(xiàng)、微生物杯蝶法3項(xiàng)(如圖1所示)。目前蜂蜜獸藥殘留標(biāo)準(zhǔn)最多的為氯霉素類,其次為四環(huán)素類,其中氯霉素有一個(gè)酶聯(lián)免疫的快速檢測方法的標(biāo)準(zhǔn),四環(huán)素分別有酶聯(lián)免疫和膠體金免疫層析法的快速檢測的國標(biāo)(如圖2所示)。

圖1 獸藥殘留的檢測方法

圖2 獸藥的檢測種類
截止2023年7月24日,在國家專利局網(wǎng)站上,以“蜂蜜”為關(guān)鍵詞,共檢索到3763項(xiàng)專利,專利類型包括授權(quán)發(fā)明專利(532項(xiàng))、實(shí)用新型專利(2023項(xiàng))和外觀設(shè)計(jì)專利(1208項(xiàng))。
將三個(gè)類型的專利內(nèi)容進(jìn)行分類,共分為3類,分別是方法、裝置和外觀。發(fā)明專利中方法專利最多,為376項(xiàng),占比71%,其次為裝置,共152項(xiàng),外觀最少為4項(xiàng)。
發(fā)明專利中的方法專利中包括產(chǎn)品的研究方法241項(xiàng),蜂蜜成分的鑒定方法、地理標(biāo)志性產(chǎn)品的鑒定方法100項(xiàng),獸藥殘留檢測方法為12項(xiàng),農(nóng)藥殘留檢測方法為0項(xiàng),其他為23項(xiàng)。獸藥殘留檢測中涉及8類藥物,其中氯霉素為最多種類(4項(xiàng))(如圖3所示),檢測方法主要為液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜連用法和電離質(zhì)譜法。

圖3 發(fā)明專利中獸藥殘留檢測種類
實(shí)用新型專利中裝置有1924項(xiàng),占比95%,外觀專利有80項(xiàng),產(chǎn)品有16項(xiàng)、方法有2項(xiàng)。該方法中,一項(xiàng)專利是關(guān)于蜂蜜的除濕方法,一項(xiàng)是關(guān)于蜂蜜色澤的快速檢測技術(shù),沒有涉及到蜂蜜中農(nóng)獸藥的檢測。外觀設(shè)計(jì)專利中外觀有1195個(gè),占比96%,裝置有10項(xiàng),產(chǎn)品有3項(xiàng),也沒有涉及蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留的檢測。
截止2023年7月24日,通過中國知網(wǎng),以“蜂蜜”為關(guān)鍵詞,累計(jì)近十年共檢索到學(xué)術(shù)期刊2530篇、學(xué)位論文195篇(合計(jì)2725篇)。通過圖4發(fā)現(xiàn),近10年蜂蜜相關(guān)研究文獻(xiàn)數(shù)處于相對平穩(wěn)階段,說明蜂蜜一直是研究者及社會重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

圖4 2012-2022年蜂蜜研究文獻(xiàn)數(shù)量變化
梳理近十年的研究內(nèi)容發(fā)現(xiàn)關(guān)于蜂蜜中農(nóng)獸藥檢測的文章有209篇,其中農(nóng)藥殘留檢測的文章有43篇,獸藥殘留檢測的文章有166篇。進(jìn)一步分析農(nóng)藥殘留的文章主要涉及有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類、氨基甲酸酯類、新煙堿類等5類100余種農(nóng)藥的檢測。獸藥主要涉及四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類、阿維菌素類、氨基糖苷類、磺胺類、硝基咪唑類、紅霉素類、氯霉素類、硝基呋喃類等10類100余種獸藥殘留的檢測。
表1為梳理的蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留的檢測方法,這些檢測方法覆蓋了上述不同農(nóng)獸藥殘留檢測。從表1中可以看出,液相色譜法、液相色譜質(zhì)譜連用、氣相色譜、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是農(nóng)獸藥殘留的主要方法,其中獸藥殘留中上述檢測方法占有84%,農(nóng)藥殘留中上述檢測方法占有91%,而快速檢測技術(shù)在獸藥殘留中占有16%,在農(nóng)藥殘留檢測中占有9%。

表1 文獻(xiàn)研究農(nóng)獸藥檢測方法分析表
目前研究已經(jīng)證明液相色譜、氣相色譜及質(zhì)譜連用技術(shù)為最有效的檢測蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留的方法。但由于這些方法涉及儀器昂貴、操作繁瑣耗時(shí)、檢測周期長、所用試劑有毒、檢驗(yàn)人員專業(yè)性強(qiáng),要求特殊的檢測場地及環(huán)境等特點(diǎn),難以適應(yīng)大規(guī)模現(xiàn)場檢測和大批量通關(guān)檢驗(yàn)的需要,目前無法實(shí)現(xiàn)對蜂蜜檢測的普遍應(yīng)用,制約了蜂蜜的質(zhì)量安全保證。而快速檢測技術(shù)檢測成本低、操作簡單、攜帶方便、人員要求低、無需特殊操作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),可以在短時(shí)間內(nèi)對蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留量作出較為準(zhǔn)確的判斷,不僅可以提升蜂蜜質(zhì)量安全監(jiān)管的效率,還可以推動蜂蜜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
自2017年起,市場監(jiān)督管理部門對部分食品快速檢測技術(shù)進(jìn)行了方法學(xué)上的認(rèn)證,認(rèn)定了快速檢測技術(shù)的權(quán)威性,規(guī)范了快速檢測產(chǎn)品,促進(jìn)了快速檢測行業(yè)的規(guī)范發(fā)展。國家市場監(jiān)督管理總局從2017年5月16日首次發(fā)布膠體金免疫層析法分析食品中的硝基呋喃類、動物源食品中克倫特羅等6項(xiàng)快速檢測方法,至今共發(fā)布了49項(xiàng)快速檢測方法的認(rèn)證,除去3項(xiàng)保健食品的快速檢測方法,其余46項(xiàng)都是關(guān)于食品的項(xiàng)目。同時(shí)這些方法均已經(jīng)開展了對照國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法,對快速檢測技術(shù)的檢出限、靈敏度、特異性、假陰性率和假陽性率的開展了驗(yàn)證,證實(shí)了快速檢測方法的可靠性[4]。2016年《食品安全法》從法律層面高度充分認(rèn)可了“快速檢測方法對食用農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行抽查檢測”的合法地位[5]。2021年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等七部門聯(lián)合實(shí)施食用農(nóng)產(chǎn)品“治違禁 控藥殘 促提升”三年行動方案,明確提出“鼓勵農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場對菜、蛋、肉、魚中的易超標(biāo)的農(nóng)獸藥殘留開展針對性快速測定”[6]。2015年,《中華人民共和國食品安全法》第一百一十二指出快速檢測方法可以作為食品抽查檢測的手段,其檢測結(jié)果可作為行政處罰的依據(jù)[7],因此快速檢測技術(shù)可以作為一種蜂蜜中農(nóng)獸藥殘留的重要手段,對監(jiān)管蜂蜜質(zhì)量安全具有重要意義。
指被測物質(zhì)和化學(xué)試劑在時(shí)間內(nèi)發(fā)生顯色反應(yīng),通過觀察顏色變化或者測定吸光度大小,快速得出檢測結(jié)果的方法。該方法具有操作簡單、結(jié)果迅速、方便觀察等特點(diǎn)而被人們所關(guān)注,但該方法存在檢測靈敏度相對較低,容易受其他因素干擾等問題也受到了限制。
通過被測分子與固定在生物接收器上的敏感材料發(fā)生特異性結(jié)合,并發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熱焓變化、離子強(qiáng)度變化、pH變化等信號,目前主要用于檢測食品成分、添加劑及微生物等。
目前主要用于有機(jī)磷和氨基甲酸酯兩類農(nóng)藥檢測,其檢測原理是通過上述兩類農(nóng)藥對膽堿酯酶的抑制進(jìn)而產(chǎn)生不同顏色的變化開展分析測定的。
該方法是通過抗原和抗體間特異性結(jié)合產(chǎn)生不同化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行檢測的。該方法能顯著提高檢測特異性,并且,該方法需要不同抗原與相應(yīng)抗體間的特異性反應(yīng),有特定的檢測試劑,因此檢測靈敏度較高而備受關(guān)注。免疫學(xué)技術(shù)中的酶聯(lián)免疫吸附法和膠體金免疫技術(shù)是目前比較成熟且應(yīng)用較多的。
酶聯(lián)免疫吸附法(簡稱ELISA)是把受檢標(biāo)本和酶標(biāo)結(jié)合在固相載體上,通過酶量與標(biāo)本中中受檢物質(zhì)量的比例,依據(jù)加入酶后,底物的顏色變化深淺,而進(jìn)行的定性或定量的分析,是一種把抗原和抗體的特性免疫反應(yīng)和酶的高效催化作用有機(jī)結(jié)合起來的檢測技術(shù)。該技術(shù)具有高度的準(zhǔn)確性、特異性,同時(shí)又具有應(yīng)用范圍廣,檢測速度快、費(fèi)用低等特點(diǎn)而被廣泛使用。Kumar[8]采用ELISA技術(shù)和高效液相色譜技術(shù)對印度的150個(gè)商業(yè)蜂蜜樣本中土霉素、紅霉素和氯霉素殘留物進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種檢測技術(shù)匹配度較好。Korkmaz[9]采用ELISA技術(shù)分析了59種土耳其松蜂蜜中磺胺類、四環(huán)素類殘留情況,結(jié)果顯示所有檢測蜂蜜中的抗生素殘留均符合歐洲共同體法規(guī)。
免疫膠體金檢測技術(shù):又稱膠體金試紙法,是利用膠體金顆粒進(jìn)行標(biāo)記的一項(xiàng)技術(shù),將特異的抗體交聯(lián)到試紙條上和有顏色的物質(zhì)上,試紙條上有控制線和測試線,當(dāng)試紙條上抗體和特異抗原結(jié)合后,即可形成有顏色變化的結(jié)果。趙曉鳳等[10]利用免疫膠體金技術(shù)來檢測蜂蜜中鏈霉素的殘留量。試驗(yàn)結(jié)果表明該方法靈敏度高,樣本的檢出限為40 ng/mL,單個(gè)樣本檢測時(shí)間為十分鐘左右,因此可以應(yīng)用于大規(guī)模的蜂蜜樣本中鏈霉素的現(xiàn)場篩查和快速檢測。
快速檢測技術(shù)目前已經(jīng)被國內(nèi)外很多公司關(guān)注,并相繼開發(fā)出特異的快速檢測技術(shù),我國也開展了大量的研究,如北京勤邦、杭州綠博、山東方科、浙江托普云農(nóng)、蘇州快捷康等多家公司進(jìn)行農(nóng)獸藥殘留檢測相關(guān)的儀器和試紙條開發(fā)與生產(chǎn)的生產(chǎn),這在一定程度上可以滿足蜂蜜中一些等農(nóng)藥殘留的快速檢測。但研究發(fā)現(xiàn),還有很多種農(nóng)獸藥殘留未建立快速檢測方法,限制了產(chǎn)品檢測的速度和時(shí)效性,下一步應(yīng)加大新藥物快速檢測方法的研究。
隨著快速檢測技術(shù)的發(fā)展,檢測準(zhǔn)確度將會越來越高。目前關(guān)于蜂蜜中已經(jīng)建立的快速檢測技術(shù)的檢測線為99.5%,但為了更好地滿足現(xiàn)有市場的需求,更加精準(zhǔn)地檢測樣品中農(nóng)獸藥殘留量,提高快速檢測技術(shù)的精度,對于能更好地提高蜂蜜質(zhì)量,促進(jìn)蜂蜜行業(yè)的健康發(fā)展,滿足人們對健康食品的需求非常有必要。
目前關(guān)于快速檢測技術(shù)的成本大大低于常規(guī)儀器檢測,如市場上氯霉素快速檢測試劑條的價(jià)格為40元/條左右,四環(huán)素族快速檢測試劑條的價(jià)格為45元/條左右[11]。但因企業(yè)每年采購的蜂蜜數(shù)量大,若是對每一桶蜂蜜均進(jìn)行檢測,檢測準(zhǔn)確度雖高,但是檢測費(fèi)用巨大,因此,進(jìn)一步降低快速檢測技術(shù)的成本,對于全面普及應(yīng)用對蜂蜜質(zhì)量的鑒定具有重大作用。