现代生物技术在动物源性食品抗生素残留检测中的应用进展（一）

畜牧业及水产养殖业中抗生素的广泛滥用，导致抗生素在动物源性食品中残留超标，危害食品安全及人民身体健康。基于检测成本高、速度慢、效率低等问题的考虑，传统的理化方法已经难以满足日益严峻的食品质量检测的需要，人们需要灵敏度更高、特异性更强、更简便快捷的检测方法，现代生物技术在食品检测中的应用使这种要求成为可能。本文对现代生物技术在动物源性食品抗生素残留检测中的应用现状进行了综述，阐述了各种现代生物技术的原理、特点、应用现状并进行了展望，以期为相关机构及研究者提供参考。

抗生素类药物在畜牧和水产养殖业中是一类重要的药物，除用于预防或治疗疾病外，还可以作为非治疗用途的抗生素生长促进剂添加入动物饲料中。而在抗生素的使用过程中，存在着盲目随意用药、人药兽用、使用禁用抗生素等问题。

由于抗生素在畜牧和水产养殖业有如此广泛的用途且存在如此多的问题，在养殖过程中向饲料中添加过量的抗生素从而导致对应的动物源性食品中抗生素残留量超标，进而通过食物链富集效应在摄入此类食品的人群体内堆积，导致相应人群健康受损。长期食用抗生素残留超标的食品将导致人体产生耐药性、人畜共患病风险增加、肠胃功能受损、组织器官病变、超敏反应等健康问题。严格控制动物源性食品中抗生素残留量，在食品安全、人民健康保障方面意义深远。

目前动物源性食品抗生素残留检测常用的检测方法有高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、分子印迹固相萃取-高效液相色谱法、表面增强拉曼光谱技术、近红外光谱技术等，这些方法大多具有前处理过程程序复杂、分析过程步骤繁琐、耗时长、成本高、环境不友好等不足，这与食品质量监管所亟待要求的现场、快速、实时、低廉、环保分析不相一致。

现代生物技术是21世纪最具发展潜力的产业之一，虽然只有40多年的发展历史，但凭借着巨大的发展潜力，自诞生以来，它一直受到人们的广泛关注。20世纪末，随着一些关键技术取得巨大突破，生命科学领域的研究得到了飞速发展。与此同时，以微生物工程、酶工程、细胞工程、基因工程、生化工程、蛋白质工程、代谢工程等为代表的现代生物技术产业迅速崛起，并且开始全面影响和改变着人们的生产、科学研究和生活方式。

将现代生物技术应用到分析检测领域的现代生物技术检测方法，不仅具有特异的生物识别功能，极高的选择性，而且它可与现代的物理化学方法相结合，产生一些简单、结构精确、灵敏、专一和快速、低廉、环保的检测方法，因此在动物源性食品抗生素残留检测中占有越来越重要的地位。

本文就现代生物技术在动物源性食品抗生素残留检测中的应用进展进行综述，阐述动物源性食品抗生素残留检测中的现代生物技术的研究现状、种类及特点，以期能为政府部门制定标准及研究者发展新型检测技术提供技术参考。

1免疫学方法
免疫学方法，是利用抗体与抗原的特异性结合特性来实现食品中污染物检测的方法。由于抗原抗体反应的特异性所以该方法具有专一性（即抗杂质干扰的能力强）、灵敏度高等优点。

1.1酶联免疫吸附法
酶联免疫吸附法（Enzyme-linkedImmunosorbentAssay,ELISA）是以免疫学反应为基础，将抗原、抗体的特异性反应与酶对底物的高效催化作用相结合起来的一种敏感性很高的实验技术。ELSA技术的本质是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。

结合在固相表面的抗原或抗体仍然可以保持其免疫活性，酶标记的抗原或抗体既能保留其免疫学活性，又保留酶的活性。在实验测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法可以使固相载体上形成的抗原-抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入被酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶含量与标本中受检物质的含量呈一定的比例。

加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量呈一定相关性，故可根据呈色的深浅度进行定性或定量分析。其优点是酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。ELISA技术是继免疫荧光和免疫组织化学技术之后发展起来的一种免疫酶技术。此项技术自20世纪70年代初问世以来，发展十分迅速，目前已被广泛用于生物学和医学科学的许多领域。

JavierAdrian等开发了对牛奶样品中强力霉素（DC）进行特异性分析的免疫测定方法。此方法合理设计了特征明确的免疫半抗原（13-[(2-羧乙基）硫醇]-5-羟基-6-α-脱氧四环素，TC1）。该免疫半抗原的化学结构能够最大程度地识别四环素特征部分，四环素特征部分定义为TCs的下边缘加上由位于C-5位置的羟基（B环）和A环中的二甲基氨基组成的上边缘区域。针对TC1的多克隆抗体与crab蹄铁（HCH）偶联，用于开发同源间接竞酶联免疫吸附法（ELISA）。该ELISA法可以检测低至0.1μg/L的缓冲液中的DC。ELISA已被证明可以耐受多种离子强度和pH。该测定法对DC的选择性很高，甲环素的干扰较小（32%的交叉反应几率）。对全脂牛奶样品进行的实验表明，采用简单的处理方法即可直接分析样品，检测值低于5μg/L。

ChenYanni等研制了针对四环素（TCs）的敏感类特异性单克隆抗体，并用于开发测定牛奶和蜂蜜样品中的四环素（TC），土霉素（OTC）和金霉素（CTC）残留的酶联免疫吸附法（ELISA）。该法四环素（TC）检测的动态范围为0.26～2.00μg/L，半数抑制浓度（IC50）为0.72μg/L。土霉素（OTC）和金霉素（CTC）的半数抑制浓度（IC50）值分别为3.2μg/L和6.4μg/L。牛奶样品中TC、OTC和CTC的回收率分别为82%～102%、91%～105%和90%～101%，蜂蜜样品中的回收率分别为88%～101%、89%～101%和89%～95%。在免疫色谱分析中，牛奶中TC、OTC和CTC的截断值分别为15、15和50μg/L，蜂蜜中分别为40、40和40μg/L。结果表明，酶联免疫吸附法（ELISA）可用于牛奶和蜂蜜样品中TC、OTC和CTC的快速灵敏检测。

1.2均相酶联免疫分析法

均相酶联免疫分析法（AmplifiedLuminescentProximityHomogeneous-linkedImmunosorbentAssay,AlphaLISA）整个过程中不需要洗涤，操作非常简单，灵敏度高，可完全取代传统的ELISA技术。AlphaLISA动态范围宽（3～4个数量级），亲和范围大（高低亲和力的抗体均可应用），抗干扰能力强，易于实现自动化。该技术尤其适合于进行稀有的生物标记物和生物治疗物的检测，以及通量很大样品的检测。很多高通量检测公司，如诺和诺德、GSK、诺华、Amgen、Sorono等都采用了AlphaLISA进行检测，以取代繁琐的ELISA技术。

ZhangYi等使用开发了一种用于检测氯霉素（CAP）的均相酶联免疫分析技术。该技术基于两种不同的磁珠，即光敏供体磁珠和包含化学发光剂的磁珠（也称为受体磁珠）。使用人工抗原包被的受体珠，多克隆抗体，生物素化的山羊抗兔IgG和链霉亲和素包被的供体珠建立了竞争性AlphaLISA方法。结果：检测的灵敏度为0.0086ng/mL，工作范围为0.0096至25ng/mL。批内和批间变异系数均低于10%。加标浓度为0.0510ng/mL的牛奶，蜂蜜和鸡蛋的平均回收率分别为103.2%、108.4%和91.6%。从样品获得的数据与ELISA法测定结果对比显示出良好的相关性。该法灵敏，特异且快速，适用于筛查大量样品。

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