动物源性食品中抗生素类污染物生物检测技术研究进展

抗生素类污染物在动物源性食品中的残留,因其对人类健康有着潜在危害而受到了广泛的关注,因此迫切需要建立快速、灵敏、高效、便捷的检测方法以便对其及时管理和防治.生物检测技术在实现对抗生素高灵敏度、高特异性、低成本、快速的检测方面具有很强的优势,主要包括微生物检测法、免疫分析法和生物传感器法等.本文基于免疫抗体和核酸适配体两...     

水中磺胺对甲氧嘧啶抗生素的平面波导免疫传感器检测

为满足对水中磺胺类抗生素磺胺对甲氧嘧啶(SMD)快速灵敏检测的需求,本研究基于间接竞争免疫反应原理,结合本课题组自主研发的平面波导免疫传感器,建立了快速检测水环境中的磺胺对甲氧嘧啶(SMD)抗生素的方法.研究结果表明,当抗体浓度优化为1.50μg·mL~(-1)、溶液pH值为中性时,磺胺对甲氧嘧啶(SMD)的检测限可至5.24 ng·L~(-1),定量检测区间为0.03—1.37μg·L~(-1),满足水中SMD抗生素的检测需求;四环素、林可霉素及双酚A三类典型污染物对SMD的检测无明显干扰,本方法具有良好的特异性和选择性,检测周期(包括检测及再生)仅20 min.传感芯片再生性研究表明,检测的核心单元免疫芯片可再生后重复使用,其检测性能在运行100个工作周期后无明显衰减.利用本方法对两种实际水样进行加标回收测试,回收率分别在86.3%—93.2%、86.7%—90.5%之间,相对标准偏差均小于10%.结果表明本方法可用于实际水中SMD的快速检测,同时为其它磺胺类抗生素快速灵敏检测方法的建立提供了参考.     

超高效液相色谱串联质谱法同时测定城市污水处理厂污泥中12种抗生素

建立了一种固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定污泥中4类12种抗生素的方法.采用SAX串联Oasis HLB固相萃取柱净化富集污泥样品中的抗生素,选定p H 3、洗脱体积8 m L作为最佳前处理条件.采用超高效液相色谱-串联质谱检测抗生素样品,以0.3%的甲酸和乙腈作为流动相,经梯度洗脱进行分离,在多反应检测模式下进行测定.经测定,污泥样品中磺胺类抗生素、脱水红霉素和罗红霉素平均回收率为50%—80%,其余抗生素的平均回收率为82%—119%,12种抗生素在污泥中的定量限为0.001—0.008μg·kg~(-1)dw.并用该法对天津市某污水处理厂污泥样品进行检测,证明该方法可满足实际检测要求.     

污水处理过程中抗生素抗性基因的检测及其水平转移机制的研究进展

抗生素的滥用使得近年来环境中抗生素频繁检出,同时污水处理厂接纳不同来源的污水后也促进了抗性基因的水平转移.现阶段抗性基因和水平转移的定性、定量检测手段多样化,尤其是水平转移的机制也备受关注.本文介绍了抗生素抗性基因和水平转移的检测方法以及抗性基因水平转移的研究进展,展望了今后的发展方向,以期为抑制抗性基因的扩散提供技术参考.     

镉全细胞微生物传感器研究进展

镉全细胞微生物传感器（cadmium whole-cell biosensors,Cd-WCBs）以微生物为载体,利用微生物的调节元件组成模块化基因回路,以实现镉生物有效性的简单、经济和高通量检测.本文概述了基于转录因子和酶生物传感器构建的非特异性Cd-WCBs,以及基于转录因子和荧光共振能量转移构建的特异性Cd-WCBs.本文还总结了Cd-WCBs的基本优化策略,主要包括对识别蛋白进行定向改造或定向进化、利用反馈调控优化基因回路以及改造底盘细胞的金属调控系统.目前,Cd-WCBs已经用于不同环境介质中镉的生物有效性检测,但是其在实际环境中细胞活性,和检测性能仍有待提高.本研究指出未来可通过开发和改造底盘生物来提高传感器的环境适应能力,利用多种合成生物学手段进一步提高传感器的检测灵敏度和特异性.     

分子印迹技术在水环境抗生素富集中的应用进展

近年来,由于抗生素的大量使用,使得环境中抗生素的残留现象变得十分普遍.这些残留的抗生素通过多种途径进入到水环境中,会对人类健康以及水生生态系统造成危害.分子印迹技术(MIT)因其能选择性识别、有效富集和去除目标分析物,被广泛应用于水环境中抗生素的富集及检测.本文介绍了分子印迹技术的原理以及印迹聚合物的制备方法,并且总结了分子印迹聚合物在水环境抗生素富集中的应用.最后,本文对分子印迹技术在处理水体中抗生素的应用前景进行了展望.     

电化学DNA生物传感器在检测环境有机污染物中的应用

电化学DNA生物传感器是一种以DNA为生物识别元件并通过电化学信号转换器将目标物的存在转变为可检测的电信号的传感装置.因具有灵敏性高、选择性好、制备成本低、操作简单、携带方便、抗干扰性强等优点而被广泛用于环境分析领域.本文简要阐述了电化学DNA生物传感器的检测原理及DNA在电极表面的固定化方法,重点讨论了电化学DNA生物传感器在检测环境有机污染物中的应用,最后对电化学DNA生物传感器的发展方向进行了展望.     

利用多参数表面等离子谐振(SPR)生物传感器检测莠去津

利用自行研制的多参数SPR生物传感器,对莠去津的检测方法进行了研究.检测时间设定为15min,可以检测到10 n.gml-1的莠去津的抑制作用.利用多参数SPR传感器,可以同时对多种环境污染物进行检测,实现检测过程集成化,提高检测效率,获得对单一组份进行检测无法得到的全面和深入的信息.     

同位素内标稀释高效液相色谱-质谱法同时测定水中多种痕量抗生素

本文通过优化固相萃取条件、色谱分离条件、质谱检测参数,建立一种同时测定水中磺胺类、四环素类、大环内酯类、喹诺酮类等抗生素的同位素内标稀释高效液相色谱质谱法.研究表明,通过特征离子和色谱保留时间进行定性,可以同时准确分辨多种抗生素;检测方法具有较好的灵敏度(方法定量限为2—50 ng·L~(-1))和精密度(日内和日间相对标准偏差分别为1.3%—4.8%和3.0%—9.8%),方法回收率为43%—112%.该方法应用于检测珠江水系的河水样品,所检样品中均含有不同含量的多种抗生素,特别是磺胺类、大环内酯类等常用药物,表明这些河水已受到了一定的抗生素污染.     

倏逝波免疫传感器超灵敏检测水样中的双酚A

基于间接竞争免疫分析和全内反射原理,利用研发的便携式倏逝波光纤免疫传感实现水样中双酚A(BPA)的快速、灵敏、定量检测.优化了检测条件,结果表明在抗体浓度为1μg·m L~(-1)、预反应时间为6 min、光纤反应时间为450 s时既能得到有效的信号值又能节约时间.选择性实验结果表明其他污染物对传感器不产生干扰,该传感器具有良好的特异性.再生性实验显示,200次检测周期后传感器仍然保持良好的再生性能.评估了磷酸盐缓冲液(PBS)、自来水和圆明园水的基质效应,建立了不同水样双酚A的标准曲线,对应的检测限分别为0.032、0.033、0.039μg·L~(-1);相对标准偏差在3%以内,表明该传感器具有很好的稳定性和精确度,能用于实际水样中双酚A的快速检测.     

水中头孢类抗生素的测定方法

选取五种头孢类抗生素,研究其在水中的测定方法.结果表明,本方法分析时间短,检测限低,精密度较高,适用于饮用水、地表水、地下水及污水厂水体中头孢类抗生素的检测.     

微生物燃料电池(MFC)型生物毒性传感器用于重金属离子检测的研究进展

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)型生物毒性传感器以其低成本、实时快速、操作简单和能实现污染物在线自动检测等特点在环境监测方面有着广泛的应用前景.总结了近十年应用MFC型生物毒性传感器对重金属离子进行检测与预警的研究情况.从MFC型生物毒性传感器的原理出发,介绍了评价MFC型生物毒性传感器...     

养殖场空气中E.coli磺胺类抗生素的抗性

本文从养殖场空气中分离出360株E.coli(大肠杆菌,Escherichia coli),应用肉汤微量稀释法和PCR方法,分离磺胺甲唑敏感菌株,检测抗生素抗性和抗性基因.在分离的E.coli中,对磺胺甲唑敏感菌株为95株(26.4%),有48株含有青霉素、氯霉素、四环素、环丙沙星、庆大霉素和利福平的抗性,而47株未含有抗性.其中,7株菌株含有1种抗生素抗性、11株菌株含有2种抗生素抗性、17株菌株含有3种抗生素抗性、6株菌株含有4种抗生素抗性、4株菌株含有5种抗生素抗性、3株菌株含有6种抗生素抗性.对抗生素的耐受能力依次为:氯霉素、青霉素、四环素、环丙沙星、庆大霉素、利福平.磺胺甲唑敏感菌株共检出163个抗性基因,sul1、int1、sul2、Int2、sul3检出数量依次为49、44、29、20和19;含一种、二种、三种、四种、五种抗性基因菌株分别为45、22、10、7、2;但有6株未检测出抗性基因.结果表明养殖场建场时间、抗生素使用、养殖规模等与抗生素抗性菌的抗性呈正相关;养殖场空气中分离的E.coli抗生素抗性较高,且具有多重抗性;抗生素抗性的表现型与其基因型之间出现不完全吻合现象.     

猪粪中21种常见抗生素的同步提取检测方法研究及应用

为实现猪粪中抗生素的有效削减及控制,迫切需要开发快速、同步兽用抗生素的检测分析方法,明确猪粪中多种类抗生素赋存特征.本研究建立并优化了猪粪中21种常见抗生素的同步分析方法.该方法采用甲醇和Na2EDTA-McIlvaine缓冲溶液（1∶1,V/V）提取,提取液经固相萃取净化后高效液相色谱串联质谱检测.猪粪样品中5种四环素类、2种β-内酰胺类、6种大环内酯类、4种磺胺类和4种喹诺酮类抗生素的内标定量回收率29.53%—116.36%,检出限0.90—26μg·kg^-1 DS,定量限2.91—85.20μg·kg^-1DS,相关系数R2均大于0.997.采用该方法对单个猪场不同畜舍样品加标回收率的单因素方差分析发现,除了四环素-D6（TC-D6）有显著性影响之外,其它内标回收率在不同样品中无显著性影响.分别采集不同地区2个猪场的猪粪样品进行验证分析,发现猪粪样品中单个抗生素含量范围在ND—99.37 mg·kg^-1DS.结果表明,该方法可用于猪粪中多种类抗生素的同步检测.     

浙北地区畜禽粪便和农田土壤中四环素类抗生素残留

为了解畜禽粪便中抗生素残留和长期施用含抗生素畜禽粪肥的农田土壤中抗生素残留情况,采样分析了浙北地区畜禽粪便样和施用畜禽粪肥的农田土壤中3种四环素类抗生素(土霉素、四环素和金霉素)残留状况,并与未施畜禽粪肥农田进行比较.结果表明,畜禽粪中四环素、土霉素和金霉素残留量分别在检测限以下至16.75、29.60和11.63mg·kg-1之间,总平均值分别为1.57、3.10和1.80mg·kg-1.猪粪、鸡粪、牛粪中抗生素残留量依次降低.抗生素高残留的畜禽粪主要采自规模化养殖场,家庭散养畜禽的粪便中抗生素含量较低.施用畜禽粪肥的农田表层土壤中土霉素、四环素和金霉素的检出率分别为93%、88%和93%,残留量分别在检测限以下至5.172、0.553和0.588mg·kg-1之间.施用畜禽粪肥农田表层土壤土霉素、四环素和金霉素的平均残留量分别为未施畜禽粪肥农田的38倍、13倍和12倍,说明畜禽粪肥是农田土壤抗生素的重要来源.亚表层与表层土壤中土霉素、四环素和金霉素残留量比值分别在0.01～2.13、0.02～1.91和0.02～1.36之间,平均分别为0.64、0.65和0.56.相关分析表明,农田表层土壤中土霉素、四环素和金霉素残留量与土壤黏粒含量呈正相关;土壤质地越轻(黏粒越少),抗生素越易下移并积累在亚表层.     

土壤环境中四环素类抗生素残留及抗性基因污染的研究进展(Tetracycline Residues and Tetracycline Resistance Gene Pollution in Soil: A Review)

近年来,致病菌耐药性的增加和扩散已成为全世界关注的热点问题,而人类医疗和畜禽养殖业抗生素的滥用正不断加剧这一问题.众多研究表明土壤环境作为一个巨大的抗性基因储存库,在抗性微生物和抗性基因的传播中起重要的作用,具有潜在的生态与健康风险.在总结国内外最新研究基础上,对土壤环境中典型抗生素-四环素类抗生素的主要污染源以及其在土壤中的基本环境行为等进行了分析,并探讨了土壤中四环素类抗性基因的来源、迁移和扩散及分子检测手段等问题.我国作为抗生素的生产和消费大国,抗生素污染问题较其他国家更为严重,而国内相关研究才刚刚起步,迫切需要开展有关环境中抗生素和抗生素抗性基因污染的系统研究.     

长江三角洲地区典型废水中抗生素的初步分析

采用高效液相色谱-串联质谱方法,对城市生活污水、养猪场和甲鱼养殖场废水进行抗生素污染检测.污水处理厂污水中检出磺胺二甲嘧啶、磺胺甲氧嘧啶和磺胺甲恶唑3种磺胺类抗生素,浓度都低于5 μg·l-1.养猪场废水中检出磺胺甲恶唑、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺氯哒嗪5种磺胺类抗生素(＜5μg·l-1),四环素类的四环素、土霉素和强力霉素(30.05-100.75μg·l-1).甲鱼养殖场废水检出氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素3种氯霉素抗生素,浓度低于检测下限0.1μg·l-1.结果表明,在3种典型废水中,养猪场废水检出抗生素的种类最多,浓度也最高;磺胺类在3种废水中检出频率最高,尤其是磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲氧嘧啶.说明城市生活污水、畜禽养殖场废水和水产养殖废水都是水环境潜在的抗生素污染源.     

猪场废水中24种抗生素同时检测方法优化

采用优化固相萃取-液相色谱-串联质谱同步检测养猪废水中24种抗生素的.水样用1 mol·L~(-1)盐酸调节p H值至3.5—4.0,流经Oasis HLB固相萃取柱富集后再用甲醇和乙酸乙酯(V∶V=1∶1)进行洗脱.以Agilent eclipse plus C_(18)色谱柱为分离柱,以0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾正离子源,多反应监测模式检测.24种抗生素的检出限(S/N=3)在0.03—3.00μg·L~(-1)之间.进一步以不同养猪场废水进行实际样品测定,四环素类、大环内酯类、β-内酰胺类、喹诺酮类、磺胺类等5大类抗生素均有检出,土霉素、替米考星和磺胺甲嘧啶等3种抗生素为主要污染抗生素,最高浓度可达147.10、107.83、100.20μg·L~(-1),磺胺甲噻二唑及去甲基金霉素均未检出.本研究建立了快速准确的同步分析5大类24种抗生素的分析方法.     

固相萃取-高效液相色谱法测定畜禽粪便中的土霉素、金霉素和四环素

固相萃取-高效液相色谱法(SPE-HPLC)检测猪、鸡和牛等畜禽粪便中土霉素(OTC)、四环素(TC)和金霉素(CTC)等四环素类抗生素.畜禽粪便采用EDTA-Mcllvaine缓冲提取液提取,并用LC-18固相萃取柱富集畜禽粪便样品中的抗生素.结果表明,采用该预处理方法,三种抗生素的加标回收率介于51.3%-93.7%之间.以0.01 mol·l-1草酸溶液/乙腈/甲醇(V/V/V=76/16/8,pH=2.5)混合溶液为流动相,在355nm检测波长条件下,三种抗生素能完全分离,且检测灵敏度较高;土霉素、四环素和金霉素的检出限分别为0.029mg ·kg-1,0.055mg·kg-1和0.073mg·kg-1采用该方法分析安徽省合肥地区的畜禽养殖场的畜禽粪便,除部分牛粪外,均有抗生素检出.     

5种典型滨海养殖水体中多种类抗生素的残留特性

水产集约化养殖的迅速发展带来的抗生素环境问题已经受到各国学者的关注,尤其是环境残留抗生素对微生物耐药性的诱导和抗生素在食物中的残留,直接影响水生生态系统健康以及人类健康。应用固相萃取-高压液相色谱-串联质谱方法（SPE-LC-MS/MS）研究不同生物养殖水体（鱼塘、螃蟹池、蛏池、虾池、鸭池）中残留抗生素类型和质量浓度。结果表明,基于LC-MS/MS分析的固相萃取方法对滨海养殖水体中5类14种抗生素残留的检测具有较高的萃取效率,并且检测方法回收率在63%~124%之间;在典型滨海养殖区不同养殖水体中检出了3类7种抗生素（含磺胺类增效剂甲氧苄氨嘧啶）残留,最高质量浓度分别为诺氟沙星（3.54 ng.L-1,虾池）、氧氟沙星（14.8 ng.L-1,蛏池）、磺胺嘧啶（5.36 ng.L-1,鸭池）、磺胺二甲嘧啶（7.35 ng.L-1,虾池）、磺胺甲噁唑（18.5 ng.L-1,虾池）、氟甲砜霉素（5.00 ng.L-1,虾池）和甲氧苄氨嘧啶（40.2 ng.L-1,鸭池）,均低于已有的报道质量浓度水平。养殖水体中残留抗生素种类和质量浓度与养殖生物类型有关,螃蟹养殖水体抗生素残留种类（4种）最少,鱼和鸭养殖水体抗生素残留检出达6种,而检出的抗生素最高残留质量浓度主要来自于虾养殖水体。