《控制兽药残留》PPT课件.ppt
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1、1,第三章 化学和物理性污染对食品安全的影响,农药、兽药、重金属、有机污染物、食品添加剂、辐射,2,【目的要求】掌握影响食品安全的化学和物理性因素种类掌握常见化学和物理性因素的危害及毒性熟悉预防控制措施了解污染物的检测方法,3,第一节 农药及其残留,农药:是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草等有害生物,以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学药品。,除了少量不用农药的有机农作物外,几乎所都离不开农药,使用农药可以,挽回15-20%的作物损失。,4,一、农药分类,杀虫剂:有机磷类、有机氯类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类杀菌剂:代森锰锌、波尔多液、多菌灵 杀螨剂:三氯杀螨醇、三氯杀螨砜、
2、克螨特 杀鼠剂:杀鼠灵除草剂:莠去津、除草醚、杀草丹、氟乐灵、绿麦隆 植物生长调节剂:乙烯剂、萘乙酸、矮壮素,5,产生农药残留的主要农药,有机氯农药:DDT、六六六、艾氏剂、狄氏剂等有机磷农药:对硫磷、甲胺磷、敌百虫、马拉硫磷等氨基甲酸酯农药:呋喃丹、西维因、克百威等拟除虫菊酯农药:溴氰菊酯、杀灭菊酯等除草剂:氯酚酸酯、TCDD,6,二、农药残留来源,农药残留:使用农药后,残存在植物体内、土壤和环境中的农药及其代谢物和杂质 农药引起的食物中毒发病率居化学性中毒之首来源分析:1、对农作物进行施药2、来源于环境、土壤的污染物3、通过食物链和生物富集进入食品原料,7,三、农药危害,污染环境,破坏生态
3、系统平衡产生抗药性害虫和杂草影响土壤微生物功能影响食品安全和外贸出口急性毒性:表现为急性中毒症状,如恶心、呕吐等,有机磷急性毒性强慢性毒性:主要表现为蓄积毒性“三致”作用:致畸、致癌、致突变,8,五、农药残留限量:农产品中农药残留法定的最大允许浓度六、残留分析步骤(结合其他专业课,重点学习)1、样品的采集和制备:选择浓度较高的样品,最小损失为原则。2、样品的提取和浓缩:合理使用溶剂,最大提取率为原则3、净化除去杂质:有机溶剂和固相萃取柱(SPE)4、定性和定量分析:酶抑制法、ELISA、LC、LC-MS、GC、GC-MS等,注意不同检测器的选择。,9,例:气相色谱法检测蔬菜中的有机磷农药残留量
4、,1、样品处理称取,添加乙腈,混匀离心,分离乙腈层,氮气吹干2、样品净化丙酮溶解残渣,固相萃取柱净化,收集洗脱液,氮气吹干,丙酮定容3、上机检测丙酮定容进样检测,结果分析。,10,11,每个物质在特定条件下,碎片离子质谱图是相同的,这是目前用于分析的确证方法。,CPAOZ质谱图,12,(一)有机氯农药,主要种类DDT六六六甲氧滴滴涕 七氯 艾氏剂狄氏剂氯丹林丹,自20世纪40年代开始使用 DDT、六六六两种有机氯化合物杀虫药,它们防治面广,药效好,急性毒性低,没有注意残留毒性,13,艾氏剂,狄氏剂,七氯,氯丹,林丹,14,15,持久性有机污染物(POPs):指人类合成的能持久存在于环境中、通过
5、生物食物链(网)累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。,16,首批列入关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约受控名单的12种POPs 有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚;工业化学品:六氯苯和多氯联苯;工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并-p-二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃),17,持久性有机污染物不仅具有致癌、致畸、致突变性,而且还具有内分泌干扰作用,18,DDT,1874年人工合成DDT1939年瑞士化学家穆勒发现了DDT的杀昆虫作用(“绿色革命”)控制了斑疹伤寒是一种由虱子传播的传染病 1948年获得诺贝尔奖特别是在全球抗疟疾(蚊子)
6、运动中,DDT可谓居功至伟?,19,1964年,Rachel Carlson出版寂静的春天“过于依赖合成杀虫剂,无异于饮鸩止渴!”,为人类环境保护意识的启蒙点燃了一盏明亮的灯,20,DDT性质特点,稳定性:化学性质很稳定,长期滞留于环境中难于降解富集性:生物体内富集作用很强,高出8001000万倍挥发性:有一定的挥发性,全球污染脂溶性:脂溶性很强,很容易蓄积在动物体脂肪中,有机氯农药残留于动物性食品中含量高于植物性食品,21,22,毒性,急性毒性:中等毒性,属于神经毒慢性毒性:强蓄积性造成的:对肝、肾、神经系统、生殖系统、免疫和内分泌系统造成损伤致癌性:对试验动物有较强的致癌活性,全面禁用,2
7、3,(二)有机磷农药,主要种类(60多种,所占比例最大)对硫磷甲胺磷甲拌磷乐果,敌百虫马拉硫磷内吸磷敌敌畏久效磷,抗药性?部分药物禁用,24,对硫磷,甲胺磷,马拉硫磷,内吸磷,敌百虫,敌敌畏,25,分为磷酸酯及硫代磷酸酯两大类溶解性:脂溶性水解性氧化性,结构通式,26,代谢,27,中毒机制:与胆碱酯酶形成磷酰化胆碱酯酶,抑制乙酰胆碱酯酶的活性,使乙酰胆碱累积而引起胆碱能神经过度兴奋,使中枢神经中毒解毒症状:流泪、恶心、呕吐、心动过缓、瞳孔缩小;严重时抑制呼吸中枢,支气管平滑肌痉挛,导致缺氧和窒息而死亡有机磷农药主要表现急性毒性,但仍具有慢性毒性,可造成肝脏损伤、功能下降;有的还能致突变、产生肿
8、瘤,28,29,30,酶抑制法测定有机磷(国家标准),原理:有机磷对胆碱酯酶催化水解的功能有抑制作用,其抑制率与农药的浓度呈正相关。在酶反应实验中加入底物和显色剂观察颜色的变化或测定酶与某种特定化合物反应的物理化学信号的变化,可判断有机磷类农药是否残留,31,胆碱酯酶,2,6一二氯靛酚乙酸酯(橙色),靛酚(蓝色),有机磷,32,33,(三)氨基甲酸酯农药,根据毒扁豆碱上的活性基团OCONHCH3合成的一类农药,西维因,毒扁豆碱,34,主要种类西维因克百威呋喃丹速灭威涕灭威灭多威,残杀威抗蚜威灭虫威恶虫威仲丁威异丙威,部分药物禁用,35,克百威,灭多威,涕灭威,速灭威,36,代谢:代谢快,主要经
9、水解、氧化和结合毒性毒作用机制:与有机磷相似,抑制乙酰胆碱酯酶的活性急性毒性:与乙酰胆碱酯酶的结合是可逆的,且水解速度快,故毒性较有机磷弱,蓄积性较弱对动物有致畸、致突变和致癌作用,37,(四)拟除虫菊酯类农药,70年代迅速发展起来的新型农药,、环境相容性较好的一大类杀虫剂,在国际农药市场中占20天然合成,38,主要种类溴氰菊酯氯氰菊酯甲氰菊酯氯菊酯四溴菊酯 联苯菊酯,七氟菊酯 氟氯苯菊酯 氰戊菊酯 溴氟菊酯 氟硅菊酯,残留现象处上升趋势,39,溴氰菊酯,氯氰菊酯,氯菊酯,甲氰菊酯,40,特点高效低毒低抗性广谱环境兼容性不稳定性,41,毒性:神经毒剂,影响细胞膜的功能?以干扰神经传导,最终引起
10、神经传导阻滞,由于其优良的特性,临床用量必定上升,由此带来的残留危害不容忽视,42,农药研发发展的趋势:经济、安全、高效、低毒、低残留,43,四、农残的控制,积极贯彻病、虫、草、害综合防治的方针:预防为主,综合防治选择高效低毒低残留的农药合理使用农药建立农药残留监控体系,加强农药残留检测方法的研究,加强农药残留消除规律的研究,44,生活中降低农药残留方法,水洗浸泡:可适当加清洗剂 碱水浸泡:有机磷杀虫剂在碱性环境下分解迅速去皮法:蔬菜瓜果表面农药量相对较多 储存法:农药在存放过程中随时间能够缓慢地分解 加热法:氨基甲酸酯类杀虫剂随着温度升高,可加快分解,治标不治本,45,一、基本概念兽药:指用
11、于预防、治疗诊断畜禽等动物疾病,有目的的调节其生理机能物质。包括血清、疫苗、抗生素、合成抗菌药等兽药残留(veterinary drug residue):指畜禽等动物用药后,蓄积或贮存在动物细胞、组织和器官内的药物原形、代谢产物以及杂质,第二节 兽药残留,46,总残留物(total residue):指食品动物用药后,残留动物产品的任何部分中某种药物的总和,包括原形药物和代谢产物残留标示物(marker residue):指总残留物中,在动物体内消除缓慢、残留量高、残留期长的组分,47,饲喂400mg/kg呋喃唑酮鸡体内药物消除比较,48,休药期(withdrawal period):食品动
12、物从停止给药到允许被屠宰或其产品(乳、蛋)被允许上市的间隔时间最高残留限量(maximum residue limit,MRLs):指食品动物用药后,允许存在于食物表面或内部的残留药物或化学物质的最高量或浓度兽药残留可分为有残留限量的兽药残留和“零残留”,49,促使兽药大量使用的原因,一是集约化、规模化养殖使现代养殖业面临发病率和死亡率的巨大压力 亚剂量预防用药和超剂量治疗用药二是养殖业生产者一直致力寻找一种能够促进动物生长的因子 促生长的药物 至6070年代,80以上的家禽家畜长期或终生使用药物添加剂,约50的兽用抗生素被用于非治疗性目的。目前有的食品动物长期使用至少一种药物,50,二、兽药
13、残留的原因,非法使用违禁药物:瘦肉精、己烯雌酚 不遵守休药期:青霉素、四环素以未经批准的药物作饲料添加剂:磺胺药亚剂量预防用药:控制某些细菌病、寄生虫疾病 接触环境,二次污染,主要由非法滥用兽药引起兽药残留,51,兽药进入动物体的主要途径,预防和治疗畜禽疾病用药 饲料中添加兽药二次污染 兽药残留主要来源养殖阶段,52,三、引起兽药残留的主要兽药,1、抗生素类青霉素类:青霉素、氨苄青霉素、阿莫西林等头孢菌素类:头孢氨苄、头孢噻呋等大环内酯类:红霉素、螺旋霉素、泰乐菌素等氨基甙类:链霉素、庆大霉素、卡那霉素、新霉素等四环素类:四环素、土霉素、金霉素、强力霉素等多肽类:维吉尼亚霉素、杆菌肽等氯霉素类
14、:氯霉素、氟苯尼考等,53,2、合成抗菌药物磺胺类:磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶等硝基呋喃类:呋喃唑酮、呋喃托因、呋喃西林、呋喃它酮等喹诺酮类:环丙沙星、恩若沙星,54,3、抗寄生虫药物苯并咪唑类:甲苯咪唑、丙硫咪唑、康苯咪唑、噻苯咪唑、左旋咪唑等硝基咪唑类:甲硝唑、替硝唑、地美硝唑等4、激素类药物:性激素:雌激素、己烯雌酚、睾酮、雌二醇、孕酮等兴奋剂类:克伦特罗、沙丁胺醇、来克多巴胺等,55,5、其它兽药镇静剂:氯丙嗪、安定等喹恶啉类:喹乙醇、卡巴氧、3甲级喹恶啉二羧酸等抗真菌药物:消毒剂:,56,食品动物禁用的兽药及其它化合物清单,1、-兴奋剂类:克仑特罗、沙丁胺醇
15、、西马特罗及其制剂2、性激素类:己烯雌酚及其制剂3、具有雌激素样作用的物质:玉米赤霉醇、去甲雄三烯醇酮、醋酸甲孕酮及制剂4、氯霉素及其制剂5、氨苯砜及制剂,57,6、硝基呋喃类:呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃苯烯酸钠及制剂7、硝基化合物:硝基酚钠、硝呋烯腙及制剂8、催眠、镇静类:安眠酮及制剂9、林丹10、毒杀芬11、呋喃丹12、杀虫脒13、双甲脒14、酒石酸锑钾,58,15、锥虫胂胺16、孔雀石绿17、五氯酚酸钠18、各种汞制剂包括:氯化亚汞、硝酸亚汞、醋酸汞、吡啶基醋酸汞19、性激素类:甲基睾丸酮、丙酸睾酮、苯丙酸诺龙、苯甲酸雌二醇及其制剂、20、催眠、镇静类:氯丙嗪、地西泮(安定)及其制剂21、
16、硝基咪唑类:甲硝唑、地美硝唑及其制剂,59,中国农产品质量安全概况农业部新闻办公室,2003-2007年畜产品中“瘦肉精”污染监测合格率,60,中国农产品质量安全概况农业部新闻办公室,2003-2007年畜产品磺胺类药物残留监测合格率,61,中国农产品质量安全概况农业部新闻办公室,2005-2007年水产品中氯霉素污染监测合格率,62,四、兽药残留的危害,毒性作用:氯霉素、四环素等耐药性:PG“三致”作用:硝基呋喃过敏反应:PG肠道菌群失调环境污染,63,1.毒性反应:主要表现蓄积毒性盐酸克仑特罗:发生急性中毒氯霉素:可引起致命“灰婴综合症”反应和再生障碍性贫血,氯霉素是第一个被禁止用于食品动
17、物的抗生素 四环素:抑制骨骼和牙齿的发育红霉素:可致急性肝毒性庆大霉素和卡那霉素:损害前庭和耳蜗神经,导致眩晕和听力减退雌激素:激素样作用,64,2.耐药性的产生耐药性:当机体反复接触某种抗菌药物后,使其体内敏感菌株发生钝化,临床表现只有提高治疗剂量才能达到以前的治疗效果 细菌的耐药性可能诱导变异株的产生,如四川省链球菌病的链球菌对四环素、土霉素、多西环素、链霉素耐药,有可能是变异株,65,细菌耐药性和变异株的产生,对人类的健康和生命产生严重的威胁!,66,3.“三致”作用致畸作用:丁苯咪唑、丙硫咪唑和苯硫苯氨酯致癌作用:硝基呋喃类、雌激素、克球酚、砷制剂、喹恶啉类4.过敏反应 青霉素、四环素
18、类、磺胺类和氨基糖苷类等能使部分人群发生过敏反应甚至休克,67,5.肠道菌群失调 使一些非致病菌被抑制或死亡,造成人体内菌群的平衡失调,可导致长期的腹泻或引起维生素的缺乏等反应6.对生态环境的影响 残留在环境中的药物残留可通过食物链在生物体中高度富集,从而破坏生态环境,68,五、检测兽药残留主要方法,筛选方法:微生物法、免疫化学方法(ELISA)等确证方法:HPLC、GC、GC-MS、LC-MS、LC-MS-MS,69,70,六、防范兽药残留的措施,加强宣传,特别是加强对养殖人员安全用药意识的宣传和培养加强药物生产和使用管理,完善法规,加大处罚力度建立完善的兽药残留监控体系,严格规定药物的休药
19、期和允许残留量加强环境中污染的兽药后处理加大科技投入力度,努力开发高效、残留量少、成本低的兽用药品,在消费环节没有很好的办法去除残留在动物性食品中的兽药,71,(一)青霉素,人类治疗细菌性感染的第一个武器1945年,弗莱明等人荣获了诺贝尔生理学或医学奖 作用机制:内酰胺类抗生素与细胞膜上的青霉素结合蛋白(PBP)结合而阻碍细菌细胞壁粘肽的合成,使之不能交联而造成细胞壁的缺损,致使细菌细胞破裂而死亡,72,用途,青霉素为广普抗生素,只对多数革兰氏阳性菌、螺旋体、放线菌等有强大的作用,对革兰氏阴性菌如大肠杆菌、沙门氏菌等作用很弱,对结核杆菌、病毒等无效,对耐药的金黄葡萄菌也无效 青霉素广泛畜禽养殖
20、,残留现象较严重,特别在牛奶中,易产生过敏反应,73,耐药机制(了解)细菌产生-内酰胺酶水解青霉素抗生素与大量的-内酰胺酶迅速、牢固结合,使其停留于胞膜外间隙中,因而不能进入靶位发生抗菌作用细菌的细胞壁或外膜的通透性改变,使抗生素不能或很少进入细菌体内到达作用靶位,严格控制兽药的滥用现象,减少细菌耐药性的产生,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌超级细菌,74,(二)磺胺类,1932年德国细菌学家多马克发明了人类第一种抑菌药物百浪多息 1939年,多马克获得了诺贝尔生理学和医学奖 作用机制:结构与对氨基苯甲酸(PABA)相似,二者竞争二氢叶酸合成酶,抑制细菌二氢叶酸的合成,影响细菌核酸生成,进而阻止了细菌
21、的生长繁殖,75,用途,广谱抗菌,对金葡菌、溶血性链球菌、脑膜炎球菌,志贺菌属,大肠杆菌、伤寒杆菌,产气杆菌及变形杆菌等有良好抗菌活性 猪肉、禽肉残留比较严重,特别是肝脏、肾脏组织,76,毒副作用形成结晶尿,损害肾脏(预防多饮水加服等量碳酸氢钠)过敏反应 影响造血系统,造成粒细胞减少、再障及血小板减少症,77,为什么有的药物在人医临床可以使用,而在兽医临床却被禁用?更好的保护人类的生命健康,78,第三节 重金属对食品安全的影响,对食品安全有影响的重金属:镉、铅、汞、砷检测方法:主要是原子吸收光谱法,79,一、食品中重金属来源,工业农业造成的环境污染(土壤和水体)化肥、农药的使用自然环境本身含有
22、重金属食品加工过程中使用金属器械,80,二、有毒重金属毒作用特点,在环境中不能被微生物降解,可通过食物链富集在人体内很难代谢,有的可以转化成毒性根强的化合物,可在人体内蓄积毒性与存在的形式有关与体内的蛋白质发生结合反应,81,三、重金属污染控制措施,加强食品卫生监督管理,实行从农田到餐桌全程质量控制改善环境质量,减少污染加强食品中重金属限量控制,82,(一)、铅,来源:铅广泛用于冶金、油漆、印刷、陶瓷、医药、农药、塑料等制造业,并造成对土壤、水源污染存在形式:大多数以盐的形式存在,83,转化:铅以离子状态被吸收后进入血循环,主要以铅盐和与血浆蛋白结合的形式最初分布于全身各组织,数周后约有95%
23、以不溶的磷酸铅沉积在骨骼系统和毛发排泄:被吸收的铅主要经肾脏排出,84,危害:血液系统毒性:抑制血红蛋白的合成,缩短循环中的红细胞寿命,导致贫血神经系统毒性:作用大脑皮层、小脑是以及运动神经轴突血管系统毒性:铅暴露能引起高血压泌尿系统毒性:肾功能衰竭骨骼毒性:间接影响激素合成或对骨功能和骨矿物代谢的调节能力,潜在毒性,85,皮蛋铅,在腌制皮蛋时要加些氧化铅或铜等重金属,为的是促使蛋白质凝固,改良工艺后,用硫酸铜、锌等代替氧化铅,“无铅皮蛋”,但“无铅皮蛋”并不是不含铅,只是铅的含量比原来要低得多,86,安全限量,我国食品卫生标准(GB2762-2005)规定动物性食品中铅的含量(以Pb计,mg
24、/kg)谷物类、肉类、蛋类0.2鲜乳0.05,87,排铅食品,牛奶:所含的蛋白质可与铅结合形成不溶物,可阻止铅的吸收。茶叶中的鞣酸:可与铅形成可溶性复合物随尿排出钙、铁、锌:竞争抑制铅的吸收 Vc,88,(二)、汞,汞的存在形式:金属、无机汞和脂溶性烷基汞来源:含汞的废电池污染环境,环境污染食品,89,危害机制:主要与蛋白质及酶系统中的巯基结合,抑制其功能,甚至使其失活 无机汞中毒:作用于肾脏,造成尿毒症,早期症状为胃肠不适、恶心、呕吐和血性腹泻甲基汞中毒:作用于神经系统和生殖系统,早期症状为协调性丧失、言语模糊;后期表现为失明、耳聋、缺乏协调性和智力减退,90,水俣病人“猫舞蹈症”,91,安
25、全限量,我国食品卫生标准(GB2762-2005)规定动物性食品中汞的MRL含量(以汞计,mg/kg)肉、蛋(去壳)0.05、牛乳 0.01,鱼及水产品 0.5,92,(三)、镉,存在形式:镉盐来源:镉广泛用于冶金、冶炼、陶瓷、医药、农药等制造业,并造成对土壤、水源和大气的污染,93,分布:镉吸收入血液后,有部分进入红细胞与血红蛋白结合而存在红细胞内,其余的随血液进入组织细胞,与金属巯蛋白结合贮存 排泄:肾脏,94,中毒机制:对肾脏造成损害,抑制维生素D的活性。维生素D是人体不可缺少的营养素,缺乏维生素D会妨碍钙、磷在人体骨质中的正常沉着和储存,最后导致骨软化(痛痛病)危害:主要损伤肾小管,使
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