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1、动物性食品中盐酸克伦特罗(瘦肉精)残留危害 及其检测方法研究进展张清安 范学辉(陕西师范大学食品工程系,西安,710062)摘 要 介绍了盐酸克伦特罗(瘦肉精)的理化特性,分析了它在动物性食品中残留对人体和国民经济所造成的危害,同时又综述了动物肌肉组织中残留盐酸克伦特罗(瘦肉精)的各种分析检测方法并作了展望。关键词 动物性食品,盐酸克伦特罗,残留,检测方法第一作者:硕士,讲师。 收稿时间:2004 - 06 - 221 盐酸克伦特罗的理化特性及药用机 理1. 1 盐酸克伦特罗的理化特性盐酸克伦特罗(clenbuteerol ,CLB) ,又名克喘素、 氨哮素、 双氯醇胺,俗名瘦肉精,化学名为
2、2 (叔丁氨基)甲基242氨基23 ,52二氯苯甲醇盐酸盐,分子式为C12H18Cl12N2OHCl ,相对分子质量为313165。它是一种选择性2肾上腺素受体激动剂,白色或类似白色的结晶体粉末,无臭、 味微苦,易溶于水、 甲醇、 乙醇,微溶于氯仿,不溶于苯和乙醚,化学性质稳定,加热到172 才开始分解,经260 油煎5 min才会破坏减半1 ,2。口服后在胃肠道中迅速吸收,1020 min起效,23 h血液浓度达到峰值,作用维持5 h左右,半衰期为2539 h ,消除5个半衰期(消除97 %) ,约需58 d ,在动物眼睛、 毛发、 肝、 肺、 肾等组织中易引起蓄积3。112 盐酸克伦特罗的
3、药用机理盐酸克伦特罗(CLB)于1964年首次在美国合成,属于类兴奋剂,最初在临床上主要用于防治人、 畜支气管哮喘和痉挛。研究证明作为药物CLB对呼吸、 生殖、 泌尿、 骨骼、 神经等系统疾病具有较好治疗作用。其机理在传出神经系统,受体主要分布于血管、 支气管、 骨骼肌和平滑肌等部位,盐酸克伦特罗与受体选择性结合后,使2受体出现兴奋效应,主要表 现为平滑肌舒张、 通气改善等4。1984年美国 一家公司意外发现高于治疗剂量510倍以上( 1g/ kgd) CLB添加于饲料饲喂动物后,可明显促进动物生长、 改善胴体品质、 提高瘦肉 率,于是欧美等国开始将CLB广泛用于动物饲 料5。20世纪80年代
4、后期,我国部分大专院 校和科研机构也开始向饲料企业和养殖户推广 该物质作为饲料添加剂使用。由于CLB能使 饲料转化率和瘦肉率提高10 %15 % ,骨骼肌 脂肪降低8 %15 % ,所以养殖户和饲料企业 经常把CLB叫作 “瘦肉精” 或 “肉多素” 。其提 高瘦肉率机理在于CLB通过肾上腺素刺激腺 苷酸环化酶的合成,从而升高环磷酸腺苷 (cAMP)的浓度,提高激素敏感脂酶的活性,加快脂肪分解,使血液中游离脂肪酸(FFA)进入 肌肉量增加,进一步为蛋白质的合成提供物质 基础;同时,CLB作为一种植物性神经调节剂, 可降低血液中抑制肌肉兴奋性的Mg2 +浓度, 间接促进肌肉兴奋,改变细胞膜的通透性
5、,参与 机体内的代谢调控及营养重新分配 抑制蛋 白质的分解和脂肪的合成,进而增加氮的组织 沉积6。2 动物性食品中盐酸克伦特罗的残留 危害211 动物性食品中盐酸克伦特罗的残留801食品与发酵工业 Food and Fermentation Industries2004 Vol. 30 No. 9(Total 201)由于盐酸克伦特罗在动物生产中有明显的 促生长和提高瘦肉率的作用,受此利益驱使国 内外CLB在养殖业中滥用问题非常严重。又 因CLB在生产中的用量是治疗量的510倍, 而且持续添加时间(3周以上)和在体内消除半衰期(2539h)都很长,所以极易在动物组织中 蓄积残留6。在机体的各个
6、组织中,CLB在眼 和毛发中残留的浓度最高,如眼中CLB残留量 比血浆中浓度高107倍。原因是CLB对不同 组织有选择性,首先选择有色素沉着的眼组织和毛发组织沉积,且在眼组织中主要结合在有 色素沉着的视网膜和脉络膜上,而在无色素的 眼的其他部位则蓄积较少。除了眼和毛发,其 他器官的残留情况是:肺、 肝、 肾约为血浆浓度 的2090倍,肌肉和脂肪为315倍。如果在屠宰前没有休药期,则残留量将更高6 ,7。 早在1987年,欧盟、 美国已宣布禁止使用CLB作为兽用饲料添加剂,我国政府也于1997 年在 “浓牧发19973号 关于严禁非法使用兽 药的通知 ” 中已明确禁止其在饲料中添加使用。但也有许
7、多国家并没有确定动物性产品中CLB的最大残留限量(MRL)。美国食品药物 管理局(FDA)和世界卫生组织(WHO)建议盐 酸克伦特罗在动物组织中最高残留限量为:肉012g/ kg、 肝016g/ kg、 肾016g/ kg、 脂 肪012g/ kg、 乳0105g/ kg;部分欧盟成员国如英 国规定可食性组织中MRL值为015g/ kg ,荷 兰规定牛、 马肝脏组织中MRL值015g/ kg8。212 动物性食品中盐酸克伦特罗的残留危害 虽然盐酸克伦特罗的毒性并不是很强,小鼠、 豚鼠静脉注射的半数致死量分别是每公斤 体重2716 mg和1216 mg2。但是由于它的半 衰期长,在体内代谢慢,极
8、易蓄积残留于动物体 内,在动物肝脏中CLB平均浓度可达45 mg/kg ,也就是说,按临床最高治疗剂量每天018 g/ kg计算,人食用100 g被CLB污染的动物肝脏摄入体内的CLB就相当于一次治疗剂量 的10倍以上,因而极有可能通过食物链使人体 中毒而对健康构成威胁9。自上世纪80年代 中期欧美国家发现瘦肉精的毒副作用以来,至今世界范围内已有数以千计甚至万计因食用残 留有瘦肉精的动物源食品而中毒的人员。人食 用残留有盐酸克伦特罗的畜产品后表现为肌肉 兴奋性增强,有的人中毒后表现为肌肉震颤,重 症者腓肠肌痉挛;同时引起心肌收缩加强,心率加快8;对高血压患者危害更大,CLB分解脂 肪成游离脂肪
9、酸进入血液,使血管壁弹性降低, 引起血压升高,微循环血管膨胀,压迫刺激周围 的神经,引起头痛头晕;引起人内脏横纹肌和平 滑肌兴奋性增强,表现为呕吐和腹泻;又因体内K+、Ca2 +、Na+和Mg2 +等浓度的平衡破坏,导 致细胞膜生物电位去极化能力增强,复极化能 力减弱,细胞膜对离子通透性改变,心电图可呈 “T波倒置或底平”,ST段下移等,若患者发生 死亡,则死于心脏舒张期或心肌梗死。CLB中毒的患者群中,对患心、 脑血管疾病、 糖尿病、 甲 状腺亢进、 青光眼、 前列腺肥大者可造成威胁生 命的恶果。孕妇中毒又可导致癌变、 胎儿致畸 的严重危害性10 ,11。欧盟成员国已将CLB残 留作为肉品进
10、口必检项目,因而这也成了WTO成员国之间进行国际贸易的技术壁垒。 由此可见,CLB的非法使用及残留不但严重地 威胁着消费者的健康,而且也影响着一个国家 的对外贸易和声誉。我们应借鉴美国、 欧盟等 国家在动物产品生产和食品工业上实施的良好生产规范( GMP)、 危害分析与关键控制点 (HACCP)和全过程质量控制(IKB)等管理经验,并结合我国动物产品生产的特点,引入全过 程质量控制的新理念,加强养殖、 屠宰加工和销 售环节的质量管理,减小甚至消除CLB残留造成的危害12。3 动物性食品中盐酸克伦特罗的检测 方法当前,造成盐酸克伦特罗屡禁不止的原因之一就是国内外检测CLB的方法、 手段还不完 善
11、,还没有建立宰前监测体系和准确、 迅速、 方 便、 精确的检测方法,从而使不法分子有机可 乘。目前国内外用于检测动物性食品中盐酸克 伦特罗的方法主要有以下几种。901分析与检测2004年第30卷第9期(总第201期) 311 感官识别13 ,14 凡饲喂盐酸克伦特罗比较严重的猪宰后肉 色特别鲜红、 后臀肌肉饱满突出,脂肪非常薄, 肉皮紧贴着瘦肉、 瘦肉纤维比较疏松,肉皮与瘦 肉之间无肥肉(肥膘厚度不到115 cm) ,有时有少量 “汗水” 渗出肉面,这种肉就很可能含有CLB ;而一般健康肉淡红色,肉质弹性好,也不 会有 “出汗” 现象。通过这种感官识别方法就可 以快速、 简单、 定性对动物性食
12、品中有无CLB 作出初步判定。312 色谱检测技术 目前,检测CLB残留常用的色谱技术有高 效液相色谱( HPLC)、 气相色谱2质谱联用法(GC2MS)、 毛细管区带电泳法(CE)、 高效液相 色谱2质谱联用法(HPLC2MS)、 气相色谱2傅立叶红 外 联 用 法( GC2FTIR)、 薄 层 色 谱 法 (TLC)4 ,12 ,1517。其中前3种方法最常用,中 国已将HPLC法作为检测饲料中CLB残留的 半确证法,将GC2MS法定为确证性方法,主要 用于最后确认和仲裁,而对于动物性食品中CLB残留尚未有检测标准。HPLC法中常用的 检测器有电化学检测器、 紫外检测器;HPLC法 优点是
13、检测精确度高,其最低检测限范围为115 ng/ g ,而且假阳性率低,与GC2MS法相 比样品不必衍生;缺点是检测过程烦琐、 检测时间长,需贵重仪器、 难于操作、 价格昂贵18。GC2MS法优点是能在多种残留物同时存在情 况下对某种特定的残留物进行定性、 定量分析。 与HPLC相比, GC2MS法灵敏度更高,假阳性 率更低,其缺点也同HPLC法一样。CE法非常适用于难以用传统的液相色谱法分离的离子 化样品的分离与分析。优点是有很大的灵活 性,许多分离参数,如缓冲液的组成和pH值, 毛细管的类型以及所使用的电场的波形都可以 调节,操作简便,所需样品量极少,一般只需几纳升。缺点是检测时间仍很长,不
14、能满足在线 检测,仪器复杂、 缺乏配套的检测器19。313 免疫分析技术( IA) 标记免疫分析技术是 “迈向21世纪的医学 检验技术” 之一,其发展趋势是:新标记物的发展与联合应用、 单克隆以及基因工程抗体的应 用和免疫放大技术,可明显提高检测特异性,灵 敏度可达zepto (10- 20)、yocto (10- 24)水平,即 可实现分子水平的检测20。目前,用于检测CLB残留的免疫分析技术主要有放射免疫分析技术(RIA)和酶免疫分析技术(EIA)。国外 已生产出运用RIA测定CLB残留的试剂盒, 还建立了类似放射免疫分析法的放射受体分析 法,这种方法是用受体代替抗体结合CLB ,检 测限
15、可达214 ng/ g ,国内在此方面的研究尚属空白2123。对于EIA分析技术中检测CLB 残留较高效的是酶联免疫吸附技术(ELISA)。 目前,英国的Randox Laboratories Ltd和德国 的R2biopharm公司分别开发出了检测肉品、 饲 料中CLB残留的ELISA试剂盒,但其价格费用极高,每检测一份猪肉是否含CLB的费用是1 2001 400元。正因如此,国内许多科研院 所都在开发研制检测CLB残留的ELISA试剂 盒。据报道,中国疾病预防控制中心营养与食 品安全研究所和上海市畜牧兽医站与上海赛群生物科技有限公司联合开发研制的瘦肉精ELISA检测试剂盒也已分别问世,且后
16、2家单 位联合开发产品已投入商品化生产及实际应用 中。经与同类进口试剂进行对比试验,结果显 示国产试剂盒在灵敏度、 准确性上都已达到进口试剂盒的水平,而在稳定性、 回收率方面要优 于进口试剂盒,且价格费用要下降很多24。ELISA的优点是灵敏度高、 操作简便、 检测迅 速;缺点是仍不能实现在线检测,而且假阳性率 较高。314 综合化学法 根据CLB的化学结构与性质,参照国家药 典标准方法可以进行综合鉴别25。因其溶于 水和乙醇,故可以用水进行提取。CLB可显示 芳香一胺类的鉴别反应,也可以显示氯化物的鉴别反应,同时,用分光光度计检测,可在243nm与296 nm的波长处得到最大吸收。综合分 析可以判定动物性食品中是否存在CLB类物 质,且该法不需昂贵的仪器与试剂,也没有复杂 的样品前处理,操作简单,无疑是基层卫生防疫011分析与检测2004 Vol. 30 No. 9(T
