兽药残留检测方法与技术的研究与发展

(整期优先)网络出版时间:2023-08-12
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兽药残留检测方法与技术的研究与发展

刘彬,张董慧,于洁

(青岛谱尼测试有限公司 山东 青岛 266000)

摘要:随着畜牧业的发展和人们对食品安全的关注,兽药残留检测成为了一个重要的研究领域。兽药残留不仅对动物本身健康产生影响,还可能对人类通过食物链摄入残留物质而引发健康问题。发展精确、快速、可靠的兽药残留检测方法及相关技术,对于保障食品安全、提升畜产品质量至关重要。

关键词:兽药残留;检测方法;研究与发展

引言

兽药残留检测方法与技术的研究与发展对于农业生产和食品行业具有深远的意义。有效的兽药残留监测可帮助监控动物饲料和兽药使用情况,促使农民和畜牧者规范用药管理,降低残留物对环境和人体健康的潜在风险。针对存在的检测技术缺陷和挑战,积极开展兽药残留检测方法的研究与发展,有助于提高检测的准确性和可靠性,并为行业的标准制定和政府监管提供科学依据。

1兽药残留检测方法与技术的研究与发展的意义

1.1保障食品安全

兽药残留物是一种潜在的食品安全风险,可能对人类健康产生不良影响。通过研发和应用精确、可靠的兽药残留检测方法,可以及时监测和控制动物产品中的残留物含量,确保食品的安全性,保护消费者的健康。

1.2提升畜产品质量

兽药的合理使用对畜产品的质量具有重要影响。通过兽药残留检测,可以监测和控制畜牧业中的兽药使用情况,促使农民和畜牧者规范用药管理,提高畜产品的质量,增强市场竞争力。

1.3环境保护与可持续发展

兽药残留物排放可能对环境造成污染,影响水体和土壤的质量。研究和开发先进的兽药残留检测技术,有助于监测兽药在农田、水源等环境介质中的残留情况,为环境保护和可持续发展提供科学依据。

1.4促进国际贸易

兽药残留检测技术的发展与应用对贸易的顺利进行具有重要意义。各国对于兽药残留的监管标准和技术要求不尽相同,发展先进的兽药残留检测方法,有助于满足国际贸易伙伴的需求,促进农产品的出口和进口。

2兽药残留检测方法分类

2.1化学分析方法

(1)高效液相色谱法(High-performanceliquidchromatography,HPLC):基于样品中目标兽药的分离和定量,通过在固定的分析柱上利用流动相与样品中残留物相互作用,实现对目标兽药的定性和定量分析。

(2)气相色谱法(Gaschromatography,GC):通过将样品挥发成气体并分离,然后通过气相色谱柱对兽药进行定性和定量分析。常用于分析脂溶性兽药和挥发性兽药。

(3)质谱联用技术(Massspectrometry,MS):结合质谱仪和液相色谱或气相色谱等分离技术,对兽药残留物进行精确的定性和定量分析。质谱联用技术可以提高检测灵敏度和特异性。

2.2免疫分析方法

(1)酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA):基于特定免疫反应,使用酶标记的抗体或抗原与样品中的目标兽药发生特异性结合,并通过酶促反应实现兽药残留物的定性和定量分析。

(2)免疫层析法(Immunochromatographyassay):利用免疫反应,在纸质或膜基质上固定抗体或抗原,通过样品在这些固相上的迁移,实现对兽药残留物的快速筛查和定性分析。

(3)免疫传感器技术(Immuno-sensor):将免疫学应答与传感器技术结合,构建具有选择性和灵敏性的免疫传感器,能够实时监测和定量分析兽药残留物。

3兽药残留检测技术的新发展

3.1激光光谱技术:

(1)表面增强拉曼光谱技术:利用金属纳米颗粒等表面增强剂,将被测样品吸附于其表面,通过光谱分析样品的分子振动信息,实现高灵敏度的兽药残留物检测。

(2)近红外光谱技术:通过测量样品在近红外波段的反射或吸收光谱,利用光学特性与兽药的含量之间的相关性,进行快速、非破坏性的兽药残留物定性和定量分析。

3.2生物传感器技术

(1)基于生物元件的电化学传感器:将具有生物活性的元件修饰在电极表面,当目标兽药存在时,其与生物元件之间发生特定的生物作用,产生电化学信号,从而实现对兽药残留物的检测。

(2)基于生物大分子的光学传感器:利用特定生物大分子抗体、DNA等,与目标兽药发生特异性结合,通过传感原理使大分子发生变化,进而产生光学信号,实现对兽药残留物的快速检测。

3.3纳米材料在兽药残留检测中的应用

(1)金纳米颗粒:由于其独特的光电性质和表面增强效应,金纳米颗粒可以作为探针或者增强剂,与兽药残留物发生特异性相互作用,实现灵敏、快速的兽药残留物的检测。

(2)石墨烯:石墨烯具有优异的电学、光学和化学性质,可以用来构建传感器或者修饰电极表面,提高兽药残留物的检测灵敏度和选择性。

4面临的挑战及未来发展方向

4.1技术上的挑战

(1)新兴兽药的监测:随着新型兽药的不断开发和应用,兽药残留检测需要及时跟进并应对不同兽药的特性和产生的代谢产物。需要不断推动兽药残留检测技术的发展,以适应新兽药的监测需求。

(2)复杂样品的处理:畜产品等复杂样品中存在多种成分和背景干扰物,脂肪、蛋白质等。有效地提取、净化目标兽药并削弱背景干扰,仍然是当前技术面临的难题。

(3)灵敏度和特异性的提高:由于兽药残留物的浓度往往较低,在杂质环境中进行准确和可靠的检测仍然具有一定的挑战。未来需要进一步改进技术,提高检测的灵敏度和特异性。

4.2法规与标准化问题

(1)国际标准化:不同国家和地区对于兽药残留检测的法规和标准存在一定的差异,取样、方法验证、标准限量等。建立统一的国际标准和法规,推动国际间的兽药残留检测技术交流和贸易顺利进行,是未来需要解决的问题。

(2)多兽药种类监测:目前的兽药残留检测方法主要针对特定兽药物质或少数几种常见兽药进行监测,而实际上养殖业中使用的兽药种类繁多。建立更全面、综合的兽药残留检测法律法规和标准,以确保所有兽药的合规性和安全性,是未来的发展方向。

4.3未来发展方向的探讨

(1)多技术手段综合应用:将各种兽药残留检测技术相结合,形成一体化检测方案,提高检测的灵敏度和准确性。结合光谱技术与生物传感器技术,实现多元分析,进一步提高兽药残留检测的综合能力。

(2)快速便携化技术:发展快速、便携的兽药残留检测设备,能够简化检测流程,提供实时的检测结果,并适用于实地或远程环境的应用,以满足不同领域的需求。

(3)数据科学在兽药残留检测中的应用:结合大数据、人工智能和机器学习等技术,开发新的数据分析模型,对兽药残留检测数据进行深入挖掘和分析,提高兽药残留监测的准确性和预测能力。

结束语

兽药残留检测方法与技术的研究与发展是一项重要的任务,旨在确保食品安全、保护人类健康和环境可持续。通过不断进行创新和改进,开发出更加高效、高灵敏度的检测方法,我们能够更好地监测和控制兽药残留物的水平,为消费者提供更放心的农产品。国际间合作与交流也是推动兽药残留检测技术发展的重要途径,只有共同努力,才能共同应对兽药残留问题,保障人类的健康与福祉。

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