官帥 陳子雷 李慧冬 杜紅霞 董嶄 方麗萍
摘要 微囊藻毒素(MC)是一類由藍藻產生的毒素,該毒素具有極高的肝毒性和腫瘤促進作用,是主要的藍藻毒素種類。對水產品、蔬菜等農產品中MC的檢測方法和富集轉移規律2個方面的研究現狀進行綜述,并對重要領域進行了展望。
關鍵詞 水產品;蔬菜;藍藻毒素
中圖分類號 S645 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611(2015)03-212-02
The Domestic Research Status and Prospects of Microcystin in Agricultural Products
GUAN Shuai, CHEN Zilei, LI Huidong et al
(Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agroproducts of SAAS, Jinan, Shandong 250100)
Abstract Microcystin is a kind of toxin produced by cyanobacteria, the toxins have high liver toxicity and tumor promoting effect. Microcystin are the main types of cyanobacterial toxins. In this paper, the research status of the detection method and enrichment regularity of MC in aquatic products and vegetables were reviewed and the important field was forecasted.
Key words Aquatic product; Vegetables; Cyanobacterial toxins
作者簡介 官帥(1986-),男,山東平度人,碩士研究生,研究方向:食品安全與檢測技術。
收稿日期 20141125
水體富營養化是指水體中流入過多的氮和磷等營養物質,導致藍藻大量繁殖生長進而出現水華現象。當水華嚴重時,藻細胞會釋放出大量藍藻毒素進入水體,其中,微囊藻毒素( Microcystin,MC)是一種在藍藻水華污染中出現頻率最高、產生量最大和造成危害最嚴重的藍藻毒素種類[1-2]。研究表明,MC的主要靶器官是肝臟,飲用水中MC的存在與人群中原發性肝癌發病率有很大相關性[3]。
MC不僅污染飲用水,也會轉移到水產品中并隨食物鏈積累。因此,MC具有水產品安全隱患。另外,使用被MC污染的水灌溉,或者使用含有MC的肥料,也會導致農作物中含有一定量的MC。面對越來越嚴重的MC對農產品的污染問題,如何清楚地認識到MC在農產品上的潛在危害成為世界性的研究熱點問題。筆者針對MC在水產品、蔬菜中的檢測方法和富集轉移規律的國內研究現狀進行綜述。
1 農產品中MC檢測方法的研究現狀及展望
我國2006年頒布了水中微囊藻毒素檢測方法國家標準,標準中使用液相色譜和酶聯免疫方法[4]。免疫分析法具有快速、靈敏、準確等特點,主要借助抗原抗體特異性結合的原理來對MC進行檢測。20世紀80年代,ELISA開始被應用于水體中MC的檢測,目前該方法已被開發應用于水產品中MC的研究。2010年,李旭光等用ELISA法對MC在太湖羅非魚體內積累規律作了研究,檢測靈敏度達0.10 ng/ml[5]。但這類方法一般不能識別不同MC的類型,只能對MC的總量進行檢測,檢測結果均換算為MCLR的含量。因此該方法檢測結果存在一定的誤差。總之,該方法靈敏度高、操作簡單,目前多被應用于MC的快速篩查和定性檢測。
液相色譜法作為另一種國家標準的MC檢測方法在水質檢測中得到了廣泛的應用。該方法使用C18固相萃取小柱對樣品中的MC進行富集,然后用10 ml的水和10 ml的20%甲醇淋洗,最后用三氟乙酸酸化的甲醇洗脫,收集洗脫液。色譜柱溫度為40 ℃,流動相為甲醇與磷酸鹽緩沖液,紫外檢測器波長為238 nm。該方法靈敏度較高,為0.1 ng/ml。但是由于農產品中MC含量低以及基質物質成分復雜,因此該方法應用于農產品時靈敏度會顯著降低。2011年,陳海燕等使用HPLC法對鳙魚中的3種MC(MCRR、MCYR、MCLR)進行了測定,其檢出限分別為70、60、50 ng/g[6]。另外,HPLC法需要MC的標準品,而標準品的缺乏和昂貴的價格提高了HPLC法的檢測成本并因此限制了其使用。為了提高靈敏度和抗基質干擾能力,現在越來越多的研究人員使用HPLCMS代替HPLC作為生物源樣品的檢測手段。2011年,陳長毅等利用HPLCMSMS的方法檢測鰱魚中3種MC,檢出限可達到0.4 ng/g,回收率在87.1%~101.2%[7]。2013年,周偉杰等以4種淡水魚類和螺獅為研究對象建立了微囊藻毒素的HPLCMS的檢測方法,靈敏度為1 ng/g,并利用高溫處理和蛋白酶處理,使動物組織上的結合態MC能夠提取出來[8]。2014年,楊振宇等用HPLCMSMS法同時檢測水產品中7種MC,檢出限達0.5 ng/g[9]。由此可見,HPLCMS與HPLC相比,具有更高的靈敏度(≤1 ng/g),更重要的是前者在不使用標準品的情況下也能準確地對不同的MC類型定性和定量。如今,隨著HPLCMS的相對普及率越來越高,HPLCMS法或將成為今后研究MC的主要方法。
2 ?MC在農產品中的研究現狀及展望
2.1 MC在水產品中的研究現狀及展望
我國是世界上重要的水產品生產消費國,水產品已成為重要的動物源蛋白來源。水產品的質量安全對于我國的食品安全具有重要的意義。2010年,吳幸強等在滇池中鰱、鳙和草魚等魚種的內臟和肌肉中均發現了MC[10]。研究發現,在不同的季節、不同的魚類體內的MC含量不同,溫度高的季節比溫度低的季節魚體內MC含量高,這可能跟藍藻的生物量相關;以藍藻為食的魚類比其他魚類體內MC含量要高,例如鰱魚和鳙魚體內MC遠高于草魚。另外,魚肉中的 MC 含量雖沒有超過世界衛生組織(WHO)推薦的人體每日可允許攝入的MC的標準,但仍具有潛在的風險。2010年,李旭光等在太湖中的羅非魚體內發現了MC,并研究其在羅非魚體內積累規律[5]。研究發現,MC在羅非魚體內含量肝臟組織>腎臟組織>肌肉組織,羅非魚肝臟組織對MC有很高的耐受性和解毒機制。2014年,賈軍梅等在太湖中的白鰱魚、鯽魚、鯉魚體內發現MC,并對其累積規律、影響因素和健康風險進行了研究[11-12]。研究表明,3種魚類不同器官累積的 MC由高到低的順序為:鰱魚是腸壁>腎臟>肝臟>肌肉>心臟,鯽魚是腸壁>腎臟>心臟>肝臟>肌肉,鯉魚是腸壁>腎臟>肌肉>肝臟>心臟。魚體內的MC含量可能與藍藻數量有關,太湖鯽魚和鯉魚肌肉累積的MC估算的人體每日攝入MC的量均超過世界衛生組織(WHO)的每日最大攝入量,因此具有一定的潛在健康風險。綜上所述,近年來我國水污染越發嚴重,我國水產品中將普遍含有MC,其含量隨著水質污染程度和藍藻生物量的多少而變化。在某些水污染嚴重的地區,MC在水產品中的含量已經超過了世界衛生組織的每日最大攝入量,因此,亟需對水產品中的MC進行全面的風險評估和制定相關衛生限量標準。
2.2 MC在蔬菜中的研究現狀及展望
在我國,河流和湖泊是重要的農業灌溉水源;藍藻藻泥作為肥料使用也越來越廣泛。但是,其中所含的藍藻毒素對蔬菜的污染和積累規律研究較少。蔬菜中MC殘留的潛在危害還沒有引起足夠的重視,僅有少數研究人員對這方面進行了研究。2011年,耿志明等對MC在小白菜和番茄中的積累規律進行了研究[13]。研究發現,小白菜中的MC含量隨暴露濃度的提高以及暴露時間的延長而增加,但是,番茄中未檢出MC。由此可見,使用被MC污染的水灌溉或者使用含有MC的肥料會給蔬菜生產帶來不良影響,MC可以在某些種類的蔬菜中積累。2013年,靳紅梅等研究了使用藍藻堆肥時MC在青菜中的積累情況[14]。研究表明,使用藍藻堆肥時,肥料中MC會嚴重污染土壤;但是,MC在青菜中的富集量較低。雖然青菜中MC含量較低,但是使用藍藻堆肥時蔬菜安全健康風險仍然存在。總之,MC在各種蔬菜中有不同的轉移富集規律,這些規律對于蔬菜質量安全有重要的意義,因此,還有待于科研工作者繼續研究探索。
3 結語
微囊藻毒素對環境及農產品的危害將會進一步影響人類身體健康,因此研究對其進行提取、富集的方法具有重要意義。在目前已有研究的基礎上,進一步努力研究一些簡單、快速和便攜化的篩選多殘留分析技術將有助于水體受富營養化污染的地區發展新的水質監測分析技術,保障人民的安全與健康。
參考文獻
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