摘 要:糖皮質(zhì)激素可促進家禽的生長發(fā)育,因此在養(yǎng)殖業(yè)中得到了普遍應(yīng)用。然而,過量使用可能導(dǎo)致其在動物性食品中殘留。若長期食用含有此類激素的肉類,可能會對人體健康造成嚴(yán)重危害。本文論述糖皮質(zhì)激素的生理作用及其在動物性食品中的危害,并進一步介紹其在食品中殘留的理化檢測方法,以期為養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)范發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:糖皮質(zhì)激素;動物性食品;理化檢測方法
Abstract: Glucocorticoid can promote the growth and development of poultry, so it has been widely used in the breeding industry. However, excessive use may lead to residues in animal foods. If long-term consumption of meat containing such hormones, it may cause serious harm to human health. This paper discusses the physiological effects of glucocorticoids and their harm in animal food, and further introduces the physical and chemical detection methods of glucocorticoids residues in food, in order to provide reference for the standardization development of aquaculture industry.
類固醇激素,又稱甾體激素,具有促進蛋白質(zhì)合成和組織生長的同化的功能。糖皮質(zhì)激素屬于類固醇激素,具有解熱、抗炎和抗過敏作用。其還可以促進動物的發(fā)育,縮短動物的生長周期。因此,糖皮質(zhì)激素被廣泛用于養(yǎng)殖畜牧業(yè),以大大提高畜牧的效率與收益。然而,類固醇激素的濫用會導(dǎo)致其動物體內(nèi)的大量殘留。當(dāng)動物性食物中殘留的激素進入人體后,人體激素的平衡會受到干擾,對健康造成負(fù)面影響?;诖?,本文對糖皮質(zhì)激素的生理作用及其在動物性食品中的危害進行總結(jié),并介紹該激素的理化檢測方法。
1 糖皮質(zhì)激素概述
糖皮質(zhì)激素屬于類固醇激素,目前常見的天然和合成糖皮質(zhì)激素主要包括可的松和氫化可的松、波尼松龍、倍他米松以及地塞米松等。糖皮質(zhì)類激素具有廣泛的生理作用,如促進肝臟糖原生成與蛋白質(zhì)、脂肪代謝。另外,糖皮質(zhì)激素具有抗炎作用,可以明顯減少炎癥反應(yīng)早期滲出、水腫的發(fā)生,改善炎癥早期患者出現(xiàn)的紅、腫、熱及痛等癥狀。糖皮質(zhì)激素也具有免疫抑制作用,其能抑制胸腺和淋巴組織細(xì)胞的有絲分裂,減少淋巴細(xì)胞,抑制巨噬細(xì)胞的抗原吞噬作用。糖皮質(zhì)激素還具有抗休克、抗過敏等作用[1]。
2 糖皮質(zhì)激素的危害與限制法規(guī)
食用糖皮質(zhì)激素會導(dǎo)致血糖升高,出現(xiàn)皮疹、感染、骨質(zhì)疏松等癥狀[2]。同時,糖皮質(zhì)激素也會對補體發(fā)揮作用,干擾其參與機體的免疫反應(yīng)[3]。
糖皮質(zhì)激素會非法提高運動員的競技水平,如促進比賽過程中蛋白質(zhì)、脂肪、葡萄糖的能量供給;使人產(chǎn)生欣快感并提高血紅蛋白數(shù)量。自2004年起,糖皮質(zhì)激素被世界反興奮劑機構(gòu)(World Anti-Doping Agency,WADA)列為S9類物質(zhì),規(guī)定賽內(nèi)禁用,禁用方式包括口服、靜脈注射、肌肉注射或直腸給藥[4]。
在養(yǎng)殖業(yè)中,適量使用糖皮質(zhì)激素能夠促進動物的生長和體重增加。若使動物快速生長而濫用該類激素則會導(dǎo)致激素在動物體內(nèi)殘留,影響食用者健康。因此,國內(nèi)外出臺多條法規(guī)以限制糖皮質(zhì)激素在動物性食品中的使用量。歐盟規(guī)定地塞米松和倍他米松在牛、豬肝臟中的最高殘留限量為2 μg·kg-1,肌肉和腎臟中的最高殘留限量為0.75 μg·kg-1?!妒称钒踩珖覙?biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》(GB 31650—2019)規(guī)定[5],地塞米松和倍他米松在牛和豬的肌肉、肝、腎中的最高殘留限量分別為0.75、2.00、0.75 μg·kg-1,氫化可的松則僅作外用。
長期食用含有糖皮質(zhì)激素的肉類會嚴(yán)重?fù)p害人們的身心健康。然而,部分養(yǎng)殖業(yè)者仍冒險使用激素類藥物,以縮短動物的生長周期并提高瘦肉率。因此,研究有關(guān)糖皮質(zhì)激素的檢測方法至關(guān)重要。
3 食品中糖皮質(zhì)激素的理化檢測方法
目前,測定食品中糖皮質(zhì)激素殘留的理化檢測方法主要有氣相色譜法(Gas Chromatography,GC)、高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)和液相色譜-質(zhì)譜法(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)等。
3.1 氣相色譜法
氣相色譜法通常適用于分析分子量較小且具有一定揮發(fā)性的物質(zhì),因為這些物質(zhì)在氣化或高溫下不易分解。糖皮質(zhì)激素?fù)]發(fā)性較小,若使用氣相色譜則需要通過前處理將其衍生為易揮發(fā)的化合物進行測定[6]。20世紀(jì)90年代,我國研究人員建立了一種非衍生化氣相色譜分析雄性激素的方法,選用OV-101彈性石英毛細(xì)管柱,采取不分流進樣方式,睪酮的檢出限可達2 μg[7]。但激素具有沸點高、揮發(fā)性差的特性,氣相色譜法難以適用,另外氣相色譜的靈敏度也無法達到微量獸藥殘留分析的要求。
3.2 高效液相色譜法
高效液相色譜法通常用于分析和測定非揮發(fā)性化合物、極性化合物和熱不穩(wěn)定化合物。液相色譜儀多配置紫外檢測器,具有較好的靈敏度,適用于糖皮質(zhì)激素的檢測。20世紀(jì)80年代,正相和反相色譜技術(shù)得到迅速發(fā)展,推動了類固醇激素的相關(guān)檢測研究。KESSLER[8]用正相和反相色譜法檢測性腺中的類固醇。衣聞聞等[9]建立了同時檢測牛肉中6種類固醇激素的高效液相色譜法,該方法分離效果良好,平均回收率為84.1%~100.2%,最低檢出限為0.005~0.008 μg·g-1。
3.3 氣相色譜-質(zhì)譜法
氣相色譜-質(zhì)譜法適用于檢測氣固混合物及揮發(fā)性強的物質(zhì),分析結(jié)果準(zhǔn)確,其具有較高的分辨率以及較強的靈敏度。這種方法也是國內(nèi)外報道檢測類固醇激素類獸藥殘留使用的常規(guī)方法。當(dāng)前,該法已成功應(yīng)用于尿液和血液樣品中甾體激素的分析,如運動員尿樣中的興奮劑檢控。POLET等[10]應(yīng)用氣相色譜-化學(xué)電離-串聯(lián)質(zhì)譜法(Gas Chromatography-Chemical Ionization-Tandem Mass Spectrometry,GC-CI-MS/MS)鑒定人尿中羥甲睪酮和美睪酮的新型長期代謝產(chǎn)物,并發(fā)現(xiàn)用芳基硫酸酯酶水解待測物后,美睪酮的硫酸鹽形式的檢測窗口可以明顯延長。氣相色譜-質(zhì)譜法雖然靈敏度和特異性都很高,可以滿足殘留分析的要求,但衍生過程煩瑣,時間較長。
3.4 液相色譜-質(zhì)譜法
相較于氣相色譜-質(zhì)譜法,液相色譜-質(zhì)譜法無須對樣品進行衍生化處理,且能夠高效地實現(xiàn)分析物的定性確認(rèn)。因此,液相色譜-質(zhì)譜法已成為目前檢測糖皮質(zhì)激素殘留的首選方法[11-12]。LOPEZ-GARCIA等[13]建立了超高效液相色譜結(jié)合靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜測定肉類樣品中氫化可的松等類固醇激素的方法,QuEChERS法進行前處理,選擇正離子監(jiān)測模式和大氣壓化學(xué)電離源,多數(shù)類固醇的定量限為1.0 μg·kg-1,回收率為70%~103%。饒雅琨等[14]建立超高效液相色譜-大氣壓化學(xué)電離-三重四極桿質(zhì)譜(Ultra Performance Liquid Chromatography Atmospheric Pressure Chemical Ionization-Triple Quadrupole Mass Spectrometry,UPLC-APCI-MS/MS)測定食品中性激素的方法,凈化柱采用HLB固相萃取柱,依次使用3 mL水、3 mL 40%甲醇-水(V/V)淋洗,6 mL甲醇洗脫。方法靈敏度高,回收率良好。BEGUIRISTAIN等[15]在負(fù)離子監(jiān)測模式下加熱電噴霧電離源,以液相色譜質(zhì)譜分析動物源樣品中地塞米松等類固醇,所有分析物的線性相關(guān)系數(shù)均超過0.99。FAN等[16]建立超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(Ultra Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)測定動物源性食品中10種甾體激素的方法,采用基質(zhì)固相分散萃取法對樣品進行預(yù)處理,選擇Florisil作為分散吸附劑,分散吸附劑與樣品的比例為3∶1,沖洗和洗脫溶劑分別為10 mL己烷和10 mL乙腈與乙酸乙酯的混合溶液(4∶1,V∶V),檢測限可達0.01 μg·kg-1。
4 結(jié)語
綜上所述,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)因其較短的檢測時間、高靈敏度以及成熟的技術(shù)優(yōu)勢,成為分析糖皮質(zhì)激素的首選方法。該技術(shù)不僅能夠精確識別復(fù)雜樣品中的微量激素殘留,而且能夠在短時間內(nèi)提供高質(zhì)量的檢測結(jié)果,大大提高分析效率。隨著食品安全問題日益受到人們的關(guān)注,優(yōu)化和提升此類檢測方法的效率,能夠及時發(fā)現(xiàn)食品中潛在的激素殘留問題。這一改進能夠為政府相關(guān)部門提供有效的數(shù)據(jù)支持,進而促進畜牧業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化管理,增強監(jiān)管力度,在保障消費者健康方面具有重要意義。
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