蜂蜜、蜂王浆等蜂产品的药物残留快速检测手册

蜂蜜、蜂王浆等蜂产品的药物残留快速检测手册内容提要
 
    本手册简单介绍了蜂产品药物残留的危害,检测现状及检测方法,并对各种常用的检测方法的优劣进行了比较。对蜂产品生产企业及进出口企业如何以较低成本建立自己的质控体系也做了阐述。对在野外如何现场进行检测蜂产品原料进行了重点论述。
本手册可供各蜂产品生产企业从事原料采购、成品质量检控的技术人员参考,可以供各蜂产品生产企业的负责人在建立企业内部质控体系时参考。
蜂蜜、蜂王浆等蜂产品的药物残留快速检测手册
一、为什么要检测蜂产品中药物残留
 
1.蜂产品中药物残留现状
我国是世界蜜源和养蜂大国''也是蜂蜜出口大国。现有蜜蜂600多万群''年产蜂蜜约20万吨''每年出口约10万吨。目前我国养蜂大多以一家一户的粗放式养殖为主,加之国家并未对蜂蜜中药物残留实施严格的检测标准,这无疑加大了蜂蜜出口“绿色化”的难度。一些地区的蜂农根本不愁销,即使抗生素达不了标,河南、陕西、湖北及浙江省等地蜂蜜加工厂照样抢购,弄得出口企业即使愿出较高价也不一定能买到合格的蜂蜜。
尽管出口企业和农民的思想意识都在逐渐转变,但与国际接轨还有相当距离。如养蜂中,若天气太潮湿,蜜蜂会得一种腐烂病,只要用好一点的蜂蜜喂养,就会自然痊愈。但许多蜂农仍然采用喷洒氯霉素的方式,造成氯霉素在蜜蜂体内存积超标,甚至影响到蜜蜂的第二代、第三代。
 
2.药物残留的危害
2.1 氯霉素(Chloramphenicol,CPA) 
氯霉素是一种广谱抗生素,具有良好的抗菌和药理特性,被广泛应用于蜜蜂的各种传染病的防治。但是氯霉素对人和动物的骨髓细胞、肝细胞产生毒性作用,可导致再生障碍性贫血;婴儿可出现致命的“灰婴综合症”。氯霉素在食品中的残留浓度高达1mg/kg以上时对食用者的有严重威胁,因此成为第一个被世界各国禁用于食品动物的抗生素。
2.2 磺胺类(Sulfonamides,SA)
磺胺类药物是一类具有广谱抗菌活性的人工合成药物,主要用于预防和治疗细菌感染性疾病。由于其易残留在动物体内,对人有严重的副作用,尤其是致癌性物质磺胺二甲基嘧啶(Sulfamethazine,SM2),严重的反应表现在血液系统的有粒细胞减少或缺乏、贫血、血小板减少,对体内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏者可致正铁血红蛋白血症和溶血性贫血。
2.3 四环素类(Tetracyclines''TC)
四环素(Tetracycline)、土霉素(Oxytetracycline)、金霉素
(Chlortetracycline)同属于四环素类抗生素,由于容易诱导耐药菌株和导致食品残留,包括我国在内的许多国家对四环素类残留实施例行监控。
2.4 氨基糖苷类(Aminoglycoside antibiotics''AGs)
链霉素(Streptomycin)和双氢链霉素(Dihydrostreptomycin)同属于氨基糖苷类抗生素,均具有耳毒性和肾脏毒性,能损害脑神经、耳蜗神经,对近端肾曲管有损害,造成血尿、肾功能衰退等。
2.5 喹诺酮类(Quinolones''QNs)
恩诺沙星(Enrofloxacin)和环丙沙星(Ciprofloxacin)属喹诺酮类药物,能引起中枢神经系统不良反应,而且有潜在的致癌性和遗传毒性,同时还容易使病菌产生耐药性。
2.6 有机磷农药(Organophosphorus Pesticide,OP)
有机磷农药多为高毒性、高残留,易造成水源、食品、农作物、环境等污染,严重威害人体健康。人中毒后会出现头昏、头痛、恶心、呕吐、腹痛、腹泻和呼吸困难等症状,重度者可出现肺水肿、昏迷、呼吸衰竭、脑水肿。
2.7 其它药物
主要是种类繁多的杀虫剂,均对人体健康有不同程度的危害。
3.抗生素残留对蜂产业的影响
我国是蜂产品出口大国,在日益激烈的国际市场竞争中,面临着越来越大的压力。除了恶性竞争、进口国的反倾销诉讼外,以药物残留为主的绿色贸易壁垒已成为制约我国蜂产品出口的主要因素之一。
2002年8月28日,美国海关在从中国进口的近500吨散装蜂蜜中检测出低浓度氯霉素,并将这批蜂蜜全部扣留。2002年初,欧盟以我国产蜂蜜含有氯霉素等抗生素超标为由,全面禁止我国动物源性食品进境。与此同时,世界各国先后抬高门槛,对我国的蜂蜜产品提出苛刻的要求,欧盟国家的许多商场还陆续将中国产蜂蜜撤下柜台,停止出售。此外,加拿大对中国的蜂蜜产品也在农、兽药残留(15项磺胺,4种抗生素和250多种杀虫剂残留)等方面提出了苛刻的要求。尽管去年7月解除了这一禁令,但欧盟关于进口蜂蜜中氯霉素残留的检测标准仍然十分苛刻:10万吨蜂蜜中氯霉素含量不得超过1克。若再检测出超标,生产企业将会被列入“黑名单”而被逐出欧盟市场。

二、蜂产品中药物残留的检测要求和现状
 1.    国内外相关法律法规
下表引自“浙江蜜蜂网”,统计了我国几个主要的蜂产品出口国家和地区关于蜂蜜、蜂王浆中药物残留限量要求,其中具体内容和数据由浙江出入境检验检疫局提供。
 

表1 出口蜂蜜、蜂王浆污染物残留限量(1ppm=1000ppb)

产品

国别

检测项目

限量标准

项目依据

蜂蜜

蜂王浆

欧盟

氯霉素

不得检出

欧委会第

2003/181/EC

质检食函[2002]110号

日本

0.3ppb

美国

0.3ppb

蜂蜜

日本

四环素族

0.05ppm

国检检

[1992]74

SN 0205-93

蜂王浆

0.1ppm

蜂蜜

蜂王浆

欧盟

链霉素

20ppb

进口国要求

日本

50ppb

进口国要求

蜂蜜

欧盟

杀虫脒

10ppb

进口国要求

美国

20ppb

蜂蜜

加拿大

磺胺氯哒嗪

0.010ppm

国质检明发

[2002]15号

磺胺嘧啶

0.005ppm

磺胺间二甲氧嘧啶

0.010ppm

磺胺邻二甲氧嘧啶

0.010ppm

磺胺甲基嘧啶

0.005ppm

磺胺甲氧哒嗪

0.005ppm

磺胺甲氧嘧啶

0.005ppm

磺胺苯吡唑

0.020ppm

磺胺吡啶

0.005ppm

磺胺喹恶啉

0.050ppm

磺胺噻唑

0.005ppm

蜂蜜

加拿大

磺胺二甲基异恶唑

0.020ppm

国质检明发

[2002]15号

磺胺二甲嘧啶

0.005ppm

磺胺甲噻二唑

0.005ppm

磺胺甲基异恶唑

0.010ppm

土霉素

0.002ppm

四环素

0.003ppm

金霉素

0.004ppm

氯霉素

0.001ppm

250种杀虫剂

0.017~0.034ppm

 此外,欧盟还根据牛奶中药物残留标准对蜂蜜中其它药物残留标准进行了规定,包括恩诺沙星、环丙沙星在内的多种抗生素。相关信息在“浙江蜜蜂网”(http://zjmfw.zjnw.gov.cn)上可进行查询。

 
2.    蜂产品中药物残留检测主要技术及在应用中的局限
目前,蜂产品中药物残留的检测主要采用高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、液质联用技术(HPLC/MS/MS)、气质联用技术(GC/MS/MS)、微生物法、酶联免疫法(ELISA)和Charm Ⅱ等。这些方法大多具有灵敏度高、重复性好等特点,有些方法已成为国家标准,特别是色谱法更具有确证能力。但是,这些方法难以在普通蜂农甚至中小型企业中普及应用,无法实现野外快速检测。归其原因主要有以下几种:
s    费用昂贵:首先是仪器,色谱法的仪器动辄十万,甚至百万。稍微便宜的如ELISA、Charm Ⅱ也需要配套几万的设备。
s    操作复杂:从样品处理到最后得到结果,需要几个小时甚至过夜,其间的操作过程需要几步到十几步,并且要求操作人员具有高度的专业知识及熟练的操作技能。
s    检测环境:由于仪器的精贵、样品处理的复杂,因此对操作环境的温度、湿度、通风、光照以及有毒物质的排放都有严格要求,设施涉及无菌操作间、通风橱、排污管道、掩埋装置等,这就要求检测必须在符合规定的实验室中进行。
ELISA、Charm Ⅱ和微生物法等相对其它方法而言,仪器费用相对较低,在几万元左右;操作人员需要一定的专业培训;但对实验设施的要求仍然较高,必须在符合规定的实验室中进行。
 
三、胶体金免疫层析技术在野外检测中的应用
 
1. 胶体金免疫层析技术简介
20世纪90年代,在现代单克隆抗体技术、胶体金免疫层析技术和新材料技术基础上发展起来了一种新型检测技术——胶体金免疫层析法(Colloidal Gold Immunochromatographic Strip Assay'' GICA)。胶体金免疫层析技术在医疗诊断领域应用广泛,包括乙肝、艾滋病、梅毒等病毒的快速检测,以及海洛因、吗啡、可卡因、摇头瓦等毒品的快速检测。其具有快速、灵敏、特异、简便等优点。随着人们对食品安全的日益重视和进出口贸易的高速增长,迫切需要一种能快速、稳定地检测药物残留的方法。胶体金免疫层析快速检测技术开始逐渐应用于蜂产品中农兽药残留的现场快速检测。胶体金免疫快速检测技术具有以下优点: 
s         简单:操作人员不需要专业知识,样品处理及检测过程操作简单,即普通大众就能按说明书独立使用;
s         廉价:不需要配置其他仪器、设备,肉眼观察结果,产品本身亦很廉价;
s         快速:可以在几分钟内得到检测结果;
s         准确:根据免疫学原理进行检测,可特异性识别药物,灵敏度高、重复性好;
s         无毒:该产品成分对人体无害,对环境无污染;
s         易保存:不需要特殊的保存条件,在流通和使用环节均在室温环境即可。
 
2. 胶体金快速检测试剂简介
目前,本公司已开发出检测蜂蜜、蜂王浆中氯霉素、磺胺二甲基嘧啶、四环素、喹诺酮类、链霉素的胶体金快速检测试剂,并在产品包装中配套有检测过程需要的所有试剂和器具,同时可根据用户需要进行增减。 
2.1 几种胶体金快速检测试剂的技术指标介绍如下:
① 氯霉素检测项目:
灵敏度:0.3ppb;
特异性:与其他药物无交叉反应;
样品处理时间:10~20分钟;
检测时间:5分钟左右肉眼判断结果,10分钟后判断无效;
 
② 磺胺二甲基嘧啶检测项目:
灵敏度:10ppb;
特异性:与其他药物无交叉反应;
样品处理时间:10~20分钟;
检测时间:5分钟左右肉眼判断结果,10分钟后判断无效;
 
③ 四环素检测项目:
灵敏度:20ppb;
特异性:与其他药物无交叉反应;
样品处理时间:10~20分钟;
检测时间:5分钟左右肉眼判断结果,10分钟后判断无效;
 
④喹诺酮类检测项目:
灵敏度:2ppb;
特异性:与其他药物无交叉反应;
样品处理时间:10~20分钟;
检测时间:5分钟左右肉眼判断结果,10分钟后判断无效;
 
⑤链霉素检测项目:
灵敏度:20ppb
特异性:与其他药物无交叉反应;
样品处理时间:10~20分钟;
检测时间:5分钟左右肉眼判断结果,10分钟后判断无效;

3. 胶体金快速检测试剂在野外检测中的应用
在这里仅以氯霉素检测为例简要说明胶体金快速检测试剂在野外检测蜂蜜、蜂王浆中药物残留的具体使用方法和适用范围。
3.1 氯霉素检测试剂的配套工具
除电吹风和加热水浴工具外,均在产品中配套包装,也可用户自备试剂和工具,均可以随身携带。
试剂:乙酸乙酯、样品提取液(浓缩液,使用前用纯净水稀释);
器具:15ml离心管、试管、塑料吸管、钟表、移液枪(可选);
设备:家用电吹风、加热水浴工具。
3.2 氯霉素检测的样本处理
    整个样品处理过程在野外''如蜂农宿营地,即可完成,具体操作方法如下:
1 称取4g 待检蜂蜜于15ml 离心管中,加入2ml 稀释液1''振荡充分溶解(有结晶的样品,在密闭情况下,置于60-80℃热水中温浴,待样品全部融化后搅匀);
2 加入8ml 乙酸乙酯,上下翻转振荡5 分钟;;
3 静置至上层有机相澄清,转移4ml上清液于冷冻管中,用电吹风吹干,加入300 μl 稀释液2于冷冻管中
4 从微孔条上取下反应小杯,撕去杯面密封膜,准确定量吸取上清液至吸管刻度线位置,滴于反应小杯中,用另一吸管反复吸放反应小杯中溶液,直至小杯底部和四壁的红色物质全部溶解并混合均匀。等待1分钟即得待检样品,待检。
3.3 氯霉素检测试剂的使用
    整个检测过程仅需肉眼观察即可,时间在5~10分钟。
1 从包装袋中取出试纸卡。
2 用滴管吸取待检样品滴加3滴到试剂板的加样孔中;
3 在5-10分钟读取结果。其它时间判读结果无效。
3.4 结果判断
    具体的结果示意图见下页:
1 阴性(-):在测试区和质控区各出现一条红色色带时,T线(测试线)比C线(对照线)深或一样深,表示样品中氯霉素浓度低于0.3ppb。
2 阳性(+):在测试区和质控区各出现一条红色色带或仅质控区出现一条红色色带时,T线比C线淡,表示样品中氯霉素浓度高于0.3ppb。
3 无效:质控区(C)未出现红色色带,表明不正确的操作过程或试剂条已变质失效。在这里可以看出C线是作为产品质量的自检部分,可由用户自主监测。

四、关于企业建立蜂蜜检测实验室的解决方案
 
    对于蜂制品加工和进出口企业来说,如何保障蜂蜜原料的质量安全,减少因药物残留超标造成的损失,已越来越成为关注的重点。对于大多数企业来说,由于较传统的方法,如色谱法等,存在仪器设备昂贵、需要复杂的样品前处理、操作人员需要经过严格培训等不足,因此难以实现企业的自主检控,一般为送相关机构检测,这样造成检测样本少、单个费用高,当蜜源为零散的蜂农时,就很难保证蜂蜜质量;即使资金实力雄厚的企业,要自建检测实验室,也面对着高昂的实验室建立成本和单个样本检测成本。
针对以上情况,结合胶体金快速检测试剂和酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒,本章节将为蜂产品相关的加工和进出口企业提供一套成本较低、检测效率较高的实验室方案,除野外现场可进行的氯霉素、磺胺二甲基嘧啶、四环素、喹诺酮类、链霉素五项定性检测指标外,还包括四环素类(四环素、土霉素、金霉素)、磺胺类、氯霉素在内的定量检测指标。
该方案为一通用模式,与企业本身已有的实验室并不冲突。若仅采用胶体金快速检测卡,则与野外现场检测一样,直接采用家用电吹风或家用加热设备即可。下面提供的是检测上面提到的所有指标时对实验室的要求。各企业可根据实际情况进行选择,以建立适合本企业的检测实验室。
 
1. 对基础设施的要求
1.1 实验室位置:
实验室的位置最好设在距离生产车间、锅炉房、交通要道稍偏远,避免有害气体、烟尘的侵袭,避免振动。
1.2 实验室布局:
实验室室内面积在20~30平方米即可,分为实验检测区、样品存放区以及档案区。实验室的主要设施有实验台、通风系统等。
实验台的安放最好使光线从侧面射入,并有日光灯照明。在实验台侧面设有水盆,下水管应耐腐蚀。实验台需设有试剂架或试剂柜,也可另设试剂柜。实验台还需设有电源插座。
1.3 实验室通风系统
通风系统一般为通风橱,也可设置排气罩或全室通风。
通风橱一般长1.5~1.8米(单个),深0.8~0.85米,空间高度大于1.5米。前门安装上下推拉式玻璃门。内有照明、排水装置,内壁最好涂防腐层。排气口应高于屋顶2米以上。


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