蜂蜜中农兽药残留检测技术的现状及未来发展趋势

王丽，王辉，汪长钢，潘妍，林少华，句荣辉

北京农业职业学院食品与生物工程系（北京 102442）

蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜或植物活体部位的分泌物转化而成的，是天然合成的有机甜味物质。蜂蜜富含果糖和葡萄糖，也含有数百种生物活性物质，包括维生素、矿物质、酶、酚酸、类黄酮、类胡萝卜素和有机酸等微量化合物，这些物质赋予天然蜂蜜强大的营养价值；同时蜂蜜也有健康保护特性，例如增强免疫力、促进胃肠蠕动、改善睡眠等特性，在食品行业中得到了广泛的应用[1]。

由于蜂蜜具有丰富的营养价值和加工特性，蜂蜜长期以来受到人们的青睐。但蜂蜜的生产环境受到不同污染源的污染。主要包括环境污染源和养蜂污染源。环境污染主要是大量使用杀虫剂喷洒农作物来控制昆虫、线虫、啮齿动物、杂草和真菌等，使得蜜蜂采蜜时带回蜂箱而残留于蜂蜜中[2]；养蜂污染源主要是养蜂过程中用于控制寄生螨的杀螨剂、采蜜时使用的防蜂剂、用于控制蜡蛾和小蜂房甲虫的杀虫剂、还有抗生素等[3]，以上使用的农兽药最终会残留在蜂蜜中。人体长期食用含有农兽药残留的蜂蜜，会刺激胃肠道，引起呕吐、恶心，甚至会造成对肝脏、肾脏的损伤，严重者会导致肾衰竭等，危及生命。这些残留物会对人体健康造成潜在威胁，如耐药性和过敏反应等。

文章通过蜂蜜中农兽药检测的标准、专利、研究论文等三个方面，分析当前蜂蜜中农兽药残留检测的方法和技术，为快速、准确的蜂蜜中农兽药残留检测提供依据，为满足国内和国际层面对食品安全和公共卫生的检测及风险评估提供参考依据。

1 蜂蜜相关标准的分析

截止2023年7月24日，通过食品伙伴网，以“蜂蜜”为关键词，共检索到208项标准，其中现行有效的为165项，已经废止的为43项。下面针对现行有效的165项标准进行分析，其中关于蜂蜜产品定义、操作规程、地理标志性物等相关标准72项，蜂蜜检测的有93项（占标准总数的56%）。蜂蜜检测标准中关于蜂蜜成分及真假鉴定的有42项，蜂蜜中农兽药残留检测的有51项（占检测标准的56%）。蜂蜜中农兽药残留主要影响着人们的身体健康，是当前蜂蜜质量判定的主要依据之一。蜂蜜中农药残留检测的标准有5项，检测方法分别为气相色谱法、气相色谱-质谱连用和液相色谱-质谱连用法，涉及农药有1000余种。蜂蜜中兽药残留检测的标准有46项，涉及25个类别，90余种兽药；检测方法涉及7种，常规的气相色谱、液相色谱及质谱连用技术占有83%，快速检测技术数量较少，共8项标准，包括胶体金免疫层析法2项、酶联免疫法3项、微生物杯蝶法3项（如图1所示）。目前蜂蜜兽药残留标准最多的为氯霉素类，其次为四环素类，其中氯霉素有一个酶联免疫的快速检测方法的标准，四环素分别有酶联免疫和胶体金免疫层析法的快速检测的国标（如图2所示）。

图1 兽药残留的检测方法

图2 兽药的检测种类

2 蜂蜜相关专利的分析

截止2023年7月24日，在国家专利局网站上，以“蜂蜜”为关键词，共检索到3763项专利，专利类型包括授权发明专利（532项）、实用新型专利（2023项）和外观设计专利（1208项）。

将三个类型的专利内容进行分类，共分为3类，分别是方法、装置和外观。发明专利中方法专利最多，为376项，占比71%，其次为装置，共152项，外观最少为4项。

发明专利中的方法专利中包括产品的研究方法241项，蜂蜜成分的鉴定方法、地理标志性产品的鉴定方法100项，兽药残留检测方法为12项，农药残留检测方法为0项，其他为23项。兽药残留检测中涉及8类药物，其中氯霉素为最多种类（4项）（如图3所示），检测方法主要为液相色谱法、液相色谱-质谱连用法和电离质谱法。

图3 发明专利中兽药残留检测种类

实用新型专利中装置有1924项，占比95%，外观专利有80项，产品有16项、方法有2项。该方法中，一项专利是关于蜂蜜的除湿方法，一项是关于蜂蜜色泽的快速检测技术，没有涉及到蜂蜜中农兽药的检测。外观设计专利中外观有1195个，占比96%，装置有10项，产品有3项，也没有涉及蜂蜜中农兽药残留的检测。

3 蜂蜜相关研究的分析

截止2023年7月24日，通过中国知网，以“蜂蜜”为关键词，累计近十年共检索到学术期刊2530篇、学位论文195篇（合计2725篇）。通过图4发现，近10年蜂蜜相关研究文献数处于相对平稳阶段，说明蜂蜜一直是研究者及社会重点关注的内容。

图4 2012-2022年蜂蜜研究文献数量变化

梳理近十年的研究内容发现关于蜂蜜中农兽药检测的文章有209篇，其中农药残留检测的文章有43篇，兽药残留检测的文章有166篇。进一步分析农药残留的文章主要涉及有机磷、有机氯、菊酯类、氨基甲酸酯类、新烟碱类等5类100余种农药的检测。兽药主要涉及四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、阿维菌素类、氨基糖苷类、磺胺类、硝基咪唑类、红霉素类、氯霉素类、硝基呋喃类等10类100余种兽药残留的检测。

表1为梳理的蜂蜜中农兽药残留的检测方法，这些检测方法覆盖了上述不同农兽药残留检测。从表1中可以看出，液相色谱法、液相色谱质谱连用、气相色谱、气相色谱质谱联用技术是农兽药残留的主要方法，其中兽药残留中上述检测方法占有84%，农药残留中上述检测方法占有91%，而快速检测技术在兽药残留中占有16%，在农药残留检测中占有9%。

表1 文献研究农兽药检测方法分析表

目前研究已经证明液相色谱、气相色谱及质谱连用技术为最有效的检测蜂蜜中农兽药残留的方法。但由于这些方法涉及仪器昂贵、操作繁琐耗时、检测周期长、所用试剂有毒、检验人员专业性强，要求特殊的检测场地及环境等特点，难以适应大规模现场检测和大批量通关检验的需要，目前无法实现对蜂蜜检测的普遍应用，制约了蜂蜜的质量安全保证。而快速检测技术检测成本低、操作简单、携带方便、人员要求低、无需特殊操作环境等优点，可以在短时间内对蜂蜜中农兽药残留量作出较为准确的判断，不仅可以提升蜂蜜质量安全监管的效率，还可以推动蜂蜜产业的健康发展。

自2017年起，市场监督管理部门对部分食品快速检测技术进行了方法学上的认证，认定了快速检测技术的权威性，规范了快速检测产品，促进了快速检测行业的规范发展。国家市场监督管理总局从2017年5月16日首次发布胶体金免疫层析法分析食品中的硝基呋喃类、动物源食品中克伦特罗等6项快速检测方法，至今共发布了49项快速检测方法的认证，除去3项保健食品的快速检测方法，其余46项都是关于食品的项目。同时这些方法均已经开展了对照国家标准检测方法，对快速检测技术的检出限、灵敏度、特异性、假阴性率和假阳性率的开展了验证，证实了快速检测方法的可靠性[4]。2016年《食品安全法》从法律层面高度充分认可了“快速检测方法对食用农产品进行抽查检测”的合法地位[5]。2021年农业农村部等七部门联合实施食用农产品“治违禁 控药残 促提升”三年行动方案，明确提出“鼓励农产品批发市场对菜、蛋、肉、鱼中的易超标的农兽药残留开展针对性快速测定”[6]。2015年，《中华人民共和国食品安全法》第一百一十二指出快速检测方法可以作为食品抽查检测的手段，其检测结果可作为行政处罚的依据[7]，因此快速检测技术可以作为一种蜂蜜中农兽药残留的重要手段，对监管蜂蜜质量安全具有重要意义。

4 国内外快速检测技术

4.1 化学比色技术

指被测物质和化学试剂在时间内发生显色反应，通过观察颜色变化或者测定吸光度大小，快速得出检测结果的方法。该方法具有操作简单、结果迅速、方便观察等特点而被人们所关注，但该方法存在检测灵敏度相对较低，容易受其他因素干扰等问题也受到了限制。

4.2 生物传感器技术

通过被测分子与固定在生物接收器上的敏感材料发生特异性结合，并发生生物化学反应，产生热焓变化、离子强度变化、pH变化等信号，目前主要用于检测食品成分、添加剂及微生物等。

4.3 酶抑制技术

目前主要用于有机磷和氨基甲酸酯两类农药检测，其检测原理是通过上述两类农药对胆碱酯酶的抑制进而产生不同颜色的变化开展分析测定的。

4.4 免疫学技术

该方法是通过抗原和抗体间特异性结合产生不同化学反应而进行检测的。该方法能显著提高检测特异性，并且，该方法需要不同抗原与相应抗体间的特异性反应，有特定的检测试剂，因此检测灵敏度较高而备受关注。免疫学技术中的酶联免疫吸附法和胶体金免疫技术是目前比较成熟且应用较多的。

酶联免疫吸附法（简称ELISA）是把受检标本和酶标结合在固相载体上，通过酶量与标本中中受检物质量的比例，依据加入酶后，底物的颜色变化深浅，而进行的定性或定量的分析，是一种把抗原和抗体的特性免疫反应和酶的高效催化作用有机结合起来的检测技术。该技术具有高度的准确性、特异性，同时又具有应用范围广，检测速度快、费用低等特点而被广泛使用。Kumar[8]采用ELISA技术和高效液相色谱技术对印度的150个商业蜂蜜样本中土霉素、红霉素和氯霉素残留物进行了分析，结果发现两种检测技术匹配度较好。Korkmaz[9]采用ELISA技术分析了59种土耳其松蜂蜜中磺胺类、四环素类残留情况，结果显示所有检测蜂蜜中的抗生素残留均符合欧洲共同体法规。

免疫胶体金检测技术：又称胶体金试纸法，是利用胶体金颗粒进行标记的一项技术，将特异的抗体交联到试纸条上和有颜色的物质上，试纸条上有控制线和测试线，当试纸条上抗体和特异抗原结合后，即可形成有颜色变化的结果。赵晓凤等[10]利用免疫胶体金技术来检测蜂蜜中链霉素的残留量。试验结果表明该方法灵敏度高，样本的检出限为40 ng/mL，单个样本检测时间为十分钟左右，因此可以应用于大规模的蜂蜜样本中链霉素的现场筛查和快速检测。

5 农兽药快速检测技术的发展趋势

5.1 扩大快速检测技术的广度

快速检测技术目前已经被国内外很多公司关注，并相继开发出特异的快速检测技术，我国也开展了大量的研究，如北京勤邦、杭州绿博、山东方科、浙江托普云农、苏州快捷康等多家公司进行农兽药残留检测相关的仪器和试纸条开发与生产的生产，这在一定程度上可以满足蜂蜜中一些等农药残留的快速检测。但研究发现，还有很多种农兽药残留未建立快速检测方法，限制了产品检测的速度和时效性，下一步应加大新药物快速检测方法的研究。

5.2 提高快速检测技术的精度

随着快速检测技术的发展，检测准确度将会越来越高。目前关于蜂蜜中已经建立的快速检测技术的检测线为99.5%，但为了更好地满足现有市场的需求，更加精准地检测样品中农兽药残留量，提高快速检测技术的精度，对于能更好地提高蜂蜜质量，促进蜂蜜行业的健康发展，满足人们对健康食品的需求非常有必要。

5.3 降低快速检测技术的成本

目前关于快速检测技术的成本大大低于常规仪器检测，如市场上氯霉素快速检测试剂条的价格为40元/条左右，四环素族快速检测试剂条的价格为45元/条左右[11]。但因企业每年采购的蜂蜜数量大，若是对每一桶蜂蜜均进行检测，检测准确度虽高，但是检测费用巨大，因此，进一步降低快速检测技术的成本，对于全面普及应用对蜂蜜质量的鉴定具有重大作用。