張鴻偉 張藝兵 林黎明 靜平 蔡發(fā) 陳世山 湯志旭

(山東出入境檢驗(yàn)檢疫局 山東青島 266002)

1 前言

激素是由體內(nèi)特定器官產(chǎn)生、通過血液運(yùn)輸?shù)狡渌鞴?、以極其微小的量來產(chǎn)生調(diào)節(jié)生物體代謝、平衡作用的生理化學(xué)物質(zhì)的總稱[1]。常見的獸用激素類物質(zhì)主要包括甾體激素和非甾體類物質(zhì)。甾體激素可根據(jù)其甾體母核的不同分為雄激素、雌激素、孕激素和糖皮質(zhì)激素等,其中前 3類屬于性激素,糖皮質(zhì)激素屬于腎上腺皮質(zhì)激素;也可根據(jù)其來源分為內(nèi)源性天然激素和合成 (包括半合成)類激素。合成的非甾體類物質(zhì)如二苯乙烯類衍生物,包括己烷雌酚、己烯雌酚、雙烯雌酚等。此外,植物源性的雷索酸內(nèi)酯類雌激素類似物如玉米赤霉醇等通常也涵蓋在獸用激素的范圍內(nèi)。

激素類物質(zhì)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中作為促生長劑應(yīng)用已有相當(dāng)長的歷史,目前的使用方式主要有兩種:一種是合并使用天然的內(nèi)源性激素 (降低可能產(chǎn)生的副作用,增加同化效果,尤其是針對(duì)閹割后的動(dòng)物),在國外這種復(fù)方的埋植劑或預(yù)混劑被稱為“同化激素雞尾酒”[2];另外一種是使用合成的激素類物質(zhì) (降低其激素樣效應(yīng)而增強(qiáng)其同化作用),如目前在牛養(yǎng)殖中使用的群勃龍是同化作用最強(qiáng)的合成類生長促進(jìn)劑,其同化作用是睪酮的 8-10倍 (對(duì)雌性動(dòng)物的效果更為明顯)。由于激素類物質(zhì)可增加骨密度、肌肉重量和紅細(xì)胞,極其微量就可以產(chǎn)生非常顯著的生長調(diào)節(jié)作用,大大提高經(jīng)濟(jì)效益,此外它還能提高飼料轉(zhuǎn)化率和藥理作用人工化 (如人為的抑制動(dòng)物發(fā)情、增強(qiáng)食欲等)等,還有報(bào)道[3,4]稱激素對(duì)肉質(zhì)的嫰感參數(shù)如膠原的水平和溶解性等有影響。因此,無論是在允許或禁止使用激素類物質(zhì)作為促生長劑的國家和地區(qū),經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)通常會(huì)導(dǎo)致激素類物質(zhì)的濫用。

現(xiàn)階段,獸用激素類物質(zhì)的濫用加之超標(biāo)簽范圍使用、不當(dāng)使用 (未按使用說明書使用)以及藥品黑市等均是造成獸用激素類物質(zhì)在動(dòng)物及其初級(jí)產(chǎn)品中殘留的重要來源。因此,牛養(yǎng)殖業(yè)作為畜牧養(yǎng)殖業(yè)中的重要組成部分,獸用激素類物質(zhì)的濫用以及殘留也是一個(gè)不容回避的問題。

2 國內(nèi)外法規(guī)關(guān)于獸用激素類物質(zhì)的規(guī)定

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究和流行病學(xué)的調(diào)查結(jié)果,激素類物質(zhì)殘留可以通過食物鏈 (動(dòng)物體內(nèi)殘留)和環(huán)境殘留 (飲用水及排泄物)對(duì)人和動(dòng)物健康、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境造成直接和潛在危害[2,5]。目前世界上許多國家和地區(qū)已經(jīng)禁用了相關(guān)激素類物質(zhì)或?qū)ζ渥鞒隽藝?yán)格的規(guī)定。

國內(nèi)方面,自 90年代以來,農(nóng)業(yè)部先后頒布了176號(hào)、193號(hào)、235號(hào)公告以及質(zhì)檢總局發(fā)布的第37號(hào)公告,先后禁用了包括己烯雌酚、玉米赤霉醇、醋酸甲地孕酮、甲基睪酮等在內(nèi)的約 20余種激素類物質(zhì)及其制劑,同時(shí)對(duì)牛組織和牛奶中的糖皮質(zhì)激素如地塞米松、倍他米松等規(guī)定了明確的殘留限量。國際方面,歐盟從 1988年起就禁用了這些物質(zhì)用于食源性動(dòng)物,在最新修訂的 37/2010法規(guī)中對(duì)部分物質(zhì)在牛組織和牛奶中規(guī)定了最低要求執(zhí)行限;日本 2006年 5月 29日實(shí)施肯定列表制度后,對(duì)相關(guān)物質(zhì)也重新作出了嚴(yán)格規(guī)定,規(guī)定的基質(zhì)范圍擴(kuò)展到牛的體液 (如尿液、血液及膽汁),同時(shí)對(duì)其殘留標(biāo)示物的化學(xué)狀態(tài)也作出了要求 (如規(guī)定了激素類藥物葡糖甘酸和硫酸酯結(jié)合物的殘留限量)。但是,目前仍有一些國家允許將同化激素 (特別是內(nèi)源性激素)用于動(dòng)物尤其是牛的促生長,如美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭等[6]。常用激素類物質(zhì)有 17β-雌二醇、孕酮、睪酮、玉米赤霉醇、群勃龍乙酸酯和美侖孕酮乙酸酯,這些物質(zhì)常常作為埋植劑用于牛的促生長,且目前多數(shù)商品化的埋植劑是“復(fù)方”制劑。埋植劑作為可以使用的促生長劑一方面有濫用的風(fēng)險(xiǎn),另一方面其常見的“復(fù)方”組合給殘留檢測(cè)帶來了較大挑戰(zhàn),因?yàn)椤皬?fù)方”制劑中單種物質(zhì)的含量較低,其殘留需要更高靈敏度和選擇性的儀器才能檢測(cè),而且“復(fù)方”制劑中若混合使用內(nèi)源性激素類物質(zhì),將使其殘留分析更將困難。除了埋植劑外,目前也有將這些物質(zhì)摻入飼料中給動(dòng)物進(jìn)行喂食的情況存在。

總體而言,目前國際上,歐盟和日本對(duì)獸用激素類物質(zhì)的控制相對(duì)嚴(yán)格 (多數(shù)激素類物質(zhì)被禁用),而美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭等國家則相對(duì)控制較松,但多數(shù)物質(zhì)在牛組織及牛奶中規(guī)定了最大殘留限量。

3 殘留檢測(cè)

有效監(jiān)控激素類物質(zhì)的殘留一直是檢測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)[7],因?yàn)樵讷F用激素類物質(zhì)的殘留檢測(cè)中,目標(biāo)化合物種類繁多、結(jié)構(gòu)相似、理化性質(zhì)與許多內(nèi)源性成分相近,甚至其本身就是內(nèi)源性物質(zhì),其殘留濃度可能接近或稍高于生理水平,因此對(duì)結(jié)果評(píng)判的要求較高,需要有效的樣品前處理過程和高靈敏度的分析設(shè)備來保證理想的分析靈敏度、選擇性和專屬性。

當(dāng)前對(duì)于激素殘留檢測(cè)基質(zhì)主要包括尿液、糞便、毛發(fā)、動(dòng)物組織 (肝、腎、肌肉、脂肪 )、牛奶等 ,其中,在方法的選擇上使用最多的是液相色譜 -質(zhì)譜 /質(zhì)譜,氣相色譜 -質(zhì)譜 /質(zhì)譜、氣相色譜 -高分辨質(zhì)譜等[8-13]。由于激素類物質(zhì)有內(nèi)源性天然激素和合成類激素之分,因此在檢測(cè)時(shí)對(duì)天然的內(nèi)源性激素物質(zhì)允許有“背景值 (天然水平)”的存在,但是對(duì)于合成類物質(zhì),理論上應(yīng)當(dāng)是零水平。

現(xiàn)階段,激素類物質(zhì)的非法使用有趨向于使用天然激素的傾向[14],因而在困擾激素類物質(zhì)殘留檢測(cè)的各種因素中,值得提出的是內(nèi)源性天然激素與外源性天然激素的區(qū)別檢測(cè),除了在化學(xué)本質(zhì)上的高度一致外,內(nèi)源性天然激素水平依據(jù)動(dòng)物產(chǎn)品的類型、動(dòng)物種類、性別、年齡、飲食、是否閹割或妊娠、是否有疾病、是否在治療狀態(tài)以及其他生理狀況等均有變化[15],因此長期以來針對(duì)天然激素殘留的結(jié)果評(píng)判一直是爭(zhēng)議焦點(diǎn)。

近年來,隨著技術(shù)手段的改進(jìn),目前已經(jīng)可以進(jìn)行激素內(nèi)源性與外源性的區(qū)別檢測(cè):

(1)使用激素的代謝特征來進(jìn)行區(qū)分。主要原理是分析天然激素的結(jié)合態(tài)和游離態(tài)的比率,并利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行區(qū)分。

(2)使用氣相色譜 -同位素比質(zhì)譜 (GC-CIRMS)區(qū)分。該方法的主要原理是利用天然的內(nèi)源性激素其 13C/12C的比例與合成的內(nèi)源性激素的不同來進(jìn)行測(cè)定的[7,13]。

盡管如此,由于激素類物質(zhì)在動(dòng)物生長的不同階段呈現(xiàn)不同的表達(dá)水平,且內(nèi)源性激素與合成類激素的區(qū)分也非絕對(duì),如 Kenedy等[16]就發(fā)現(xiàn)受傷雄性牛的尿液中存在α-和β-諾龍殘留,導(dǎo)致對(duì)于諾龍和勃地酮等物質(zhì)有“半內(nèi)源性激素”(在某些特定情況下生物體內(nèi)產(chǎn)生)的稱呼[17],所以對(duì)激素類物質(zhì)的殘留檢測(cè)不像其他化學(xué)殘留物,只是監(jiān)控其殘留標(biāo)示物即可。激素殘留檢測(cè)應(yīng)當(dāng)在對(duì)激素的化學(xué)本質(zhì)、生物轉(zhuǎn)化和其在動(dòng)物體內(nèi)的代謝有著深入研究的基礎(chǔ)上才能有合理的監(jiān)控。

此外,由于復(fù)方埋植劑或同化激素雞尾酒的存在,因此,激素類藥物殘留分析的一個(gè)重要趨勢(shì)是“非目標(biāo)物篩查”分析。這是基于激素類物質(zhì)通常是通過受體發(fā)揮生物學(xué)作用,利用生物學(xué)原理結(jié)合現(xiàn)代分析技術(shù)就可對(duì)激素類殘留進(jìn)行非目標(biāo)物篩查分析,Rijk[18]和 Houtman[19]等均通過此思路采用不同的技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)了對(duì)激素類物質(zhì)的“盲篩”。在激素類物質(zhì)殘留檢測(cè)方面另一個(gè)值得提出的動(dòng)向是要加強(qiáng)激素類物質(zhì)代謝產(chǎn)物的檢測(cè),因?yàn)榧に仡愇镔|(zhì)的代謝產(chǎn)物其作用活性有時(shí)不亞于母藥本身甚至更強(qiáng)[20],它們同樣可以對(duì)人類和動(dòng)物的健康造成潛在的危害。

4 小結(jié)

激素類物質(zhì)在牛及牛奶中的殘留已經(jīng)直接或間接地對(duì)人類的健康造成了危害風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)當(dāng)采取更加科學(xué)和嚴(yán)格的措施來控制其殘留。在目前的技術(shù)條件下,使用篩選方法篩出的內(nèi)源性激素殘留,再通過代謝組學(xué)方法或 GC-C-I RMS做進(jìn)一步的確證分析以進(jìn)行合理的結(jié)果判定是較為有效的分析途徑。另外,加強(qiáng)對(duì)激素類物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化和代謝的研究,建立高效的非目標(biāo)物篩查及代謝產(chǎn)物檢測(cè)的方法將是未來獸用激素類物質(zhì)殘留分析研究的重要方向。

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