徐佳佳 曲瑩 張人允
摘 要:若想保證糧油食品目前的安全性,就需要對黃曲霉毒素檢測方法有一定了解,因此本文重點分析在糧油食品中檢測黃曲霉毒素的方法。
關鍵詞:糧油食品;黃曲霉毒素;檢測方法
黃曲霉毒素是一種毒性很強的真菌,致癌性很高,在天然糧油食品中廣泛存在,其中最常見的是B1霉素,這是最具致癌性和毒性的真菌。本文介紹了糧油食品檢測中常見的幾種黃曲霉毒素檢測方法,并在研究過程中為未來檢測方法的發展研究提供一些參考和建議。
1 黃曲霉毒素
黃曲霉毒素是一種主要由寄生蟲引起的次級新陳代謝而產生的一種細菌毒素。1993年,世界衛生組織(衛生組織)癌癥研究所將這種物質列為高毒性致癌物。目前,這種毒素與其他有毒物質和潛在的致癌物質一起廣泛存在于糧油食品、土壤、動植物、各種堅果(特別是花生)中。B1致癌物存在毒性,毒性大約是氰化鉀的10倍,砷的68倍,致癌性約為二甲基亞硝胺的75倍,奶油黃的900倍,3,4一苯并芘的4 000倍。如果人類濫用毒素,可能導致內出血性壞死、慢性中毒甚至出現癌癥。目前,我國的水稻和玉米極易受到黃曲霉毒素的污染,黃曲霉毒素的熱穩定性很高,分解溫度約268 ℃,因此,無法通過廚房的烹飪摧毀黃曲霉毒素,因此,黃曲霉毒素的快速和有效檢測至關重要,同時對糧食安全也十
分重要。
2 黃曲霉毒素的主要危害
黃曲霉毒素主要出現在食品和油料食品中,對人類健康的危害較為嚴重。黃曲霉毒素主要出現在食品中的兩個方面。首先,一方面是受污染的植物。黃曲霉毒素屬性主要是為B1,B1通常在飼料吸收和攝取中產生,導致黃曲霉毒素(其主要特性為M1)存在在各種乳制品中。通過對黃曲霉毒素的分析,可以發現不同特性對人類造成的損害大不相同,黃曲霉毒素B1的危害為0.36 mg,動物致死量在10 mg左右。一般而言,黃曲霉毒素不僅嚴重影響人體肝臟,還導致嚴重的肝臟肝硬化、肝臟壞死等。研究數據表明,黃曲霉毒素與各種糧油食品和油中人體致癌細胞的變化之間有著非常密切的關系,長期使用含有黃曲霉毒素的食用油可能會致癌,并造成無法彌補的損害。
3 黃曲霉毒素的檢測方式
目前,糧油食品中的黃曲霉毒素主要通過高效液相色譜法(HPLC)、薄層色譜法(TLC)、液相色譜法(LC-MS)、光譜法等進行檢測。
3.1 色譜法
3.1.1 高效液相色譜法(HPLC)
高分辨率液相色譜法(HPLC)原理是利用加柱衍生系統,通過熒光檢測器測量高分辨率液相色譜。該方法實現了快速、敏捷和精確,檢測極限是所有現行方法中最低的,但其設備的缺點是費用昂貴,對工作人員身體健康會產生影響。此外,這一方法的最大缺點是熒光檢測器對黃曲霉毒素的四種分子具有選擇性,由于四種黃曲霉毒素分子對黃曲霉毒素的敏感度以及對黃曲霉毒素的敏感度較低,通過改變流相或改進檢測器來減少熒光損失或提高敏感度是增加B1和G1熒光度的兩種可能方法。純凈玉米的黃曲霉毒素B1通過國產硅鎂制作的吸附柱層析色譜法分離黃曲霉毒素,并通過高效液相色譜法檢測到該毒素。結果表明,該方法可以達到最低限度的0.08 ng,回收率為92.87%[1]。
3.1.2 薄層色譜法(TLC)
薄層色譜法于1990年一種較為標準的AOAC方法,依據是從其流動和固定分布系數中分離出黃曲霉毒素和樣品中的其他物質,以及從波長365 nm的紫外線輻射中分離出黃曲霉毒素。據觀察,在365 nm下觀察可發現,AFG1、AFG2、AFB1以及AFB2分別顯綠色、藍色、藍紫色和藍紫色。TCL工藝主要包括取樣、柱層析、洗滌和分層處理,現在的TCl的提純、凈化效果并不是非常理想。因此提取液中含有更多的雜質,這會影響到黃曲霉毒素的檢測結果。薄層色譜設備操作很簡單,費用很低,因此,我國目前用于石油和食品的檢測方法通常是薄層色譜法,但其預處理方法是薄層色譜法的缺點之一,提取清除的效果不理想,敏感性低,對操作人員健康有害,因此不適合當前黃曲霉毒素的
檢測分析。
1979年,Tyihak研究了一種高效薄層色譜法,它將高效的液相色譜法和傳統的薄層色譜法(高壓薄層色譜法)的優點結合起來,可以大大提高分離的效率。隨后,提出了一種高壓薄膜色譜法,適合于小麥和玉米中的黃曲霉毒素檢測。
3.2 免疫化學法
免疫化學法是目前是檢測黃曲霉毒素的更有效方法,所使用的方法包括金標免疫層析法(GICA)、酶聯免疫法(ELISA)、免疫親和柱法、微柱篩選法。
3.2.1 金標免疫層析法(GICA)
金標免疫層析法將色譜層析技術和膠體金免疫技術結合起來,通過利用B1黃曲霉毒素和膠體金顆粒表面的抗AFB1單克隆抗體反應,從而進一步檢測黃曲霉毒素。在實際檢測過程中,膠體金顆粒表面不會有殘留的抗體位置,不會留在檢測線上,但羊抗鼠LgG會在質量控制線上繼續反應,顯示紅色。如果樣品中沒有不確定數量的黃曲霉毒素,抗膠體金顆粒表面會在探測線上的物質反應呈現紅色。
Xulan等人為AFB1合成了一個特定的抗體信標探測器,結合免疫色譜法分析AFB1只需10 min,檢測最小值為2.5 ng/L。檢測結果迅速準確,因此非常適合快速檢測,因此被選中為檢測黃曲霉毒素大量樣品的起始數。
3.2.2 酶聯免疫法(ELISA)
酶聯免疫法使用疫苗、酶和生物化學技術,根據抗原和抗體之間的特定免疫反應來檢測黃曲霉毒素的含量,以確定黃曲霉毒素中的具體含量。通過測量酶的活力來提高試驗的精確度,這種酶聯免疫法分布可大致分為兩類,一是雙抗體夾心法,二是競爭法。酶聯免疫法迅速、安全和準確,食品中曲霉毒素的分析速度較快。使用ELISA法顯示出的敏感性為0.015 μg /kg,比薄層色譜法高300~400倍,回收率為89.2%,但這種方法的缺點是試劑在低溫條件下保存的時間很短,而且可能導致檢測結果不準確。此外,還需要對含有高鹽和高脂肪的樣品進行額外的處理[2]。
3.2.3 免疫傳感器法
免疫傳感器也稱為免疫抑制電極,是一套與抗體反應測量有關的傳感器,包括電化學免疫傳感器、壓電免疫傳感器、光電免疫傳感器。在過去幾年的研究中,免疫傳感器法日益受到
重視。
3.2.4 管式磁微粒化學發光免疫分析法
管式磁微粒化學發光免疫分析法的原則是具有過氧化鎂特征的AFB1、AFB1和AFB1單克隆抗體在所有階段的系統中都能免疫地作出反應,隨后增加了一個含有抗病毒的微磁性粒子與一種抗原抗體化合物進行結合,同時在磁場中分離洗滌后加入發光物質。此外,管式磁微粒化學發光免疫分析法增加了一種用于檢測AFB1含量的發光物質,用一種制冷分析儀測量其發光強度。許多學者在研究過程中,在玉米樣品中成功地使用了管式磁微粒化學發光免疫分析法,同時表明其性能良好、穩定。
3.3 聯用法
聯用法實現黃曲霉毒素檢測往往比其他方法具有獨特的優勢。根據免疫分離技術和單克隆柱分離技術,免疫抑制法和熒光法在原有的樣本溶液中捕獲黃曲霉毒素,此時采用熒光法,然后用甲醇去除,并通過熒光法確定黃曲霉毒素的含量。由于免疫親和柱是由與黃曲霉毒素B抗體偶聯的免疫親和球填充而成的,在短時間和高精確度的熒光柱中進行免疫和光光近距離試驗的結果具有一定的專一性,對檢測人員人體不會造成危害,但是費用很高,目前還不能在全國普遍適用[3]。
4 其他方法
目前,除了上述提到檢測方法,還發展出了許多新的方法檢測黃曲霉毒素。
4.1 表面增強拉曼散射技術
用于表面改良的RAMAN散射技術已被廣泛用于探測檢測,而用于表面改良的RAMAN散射技術(SEARS)則被用于探測黃曲霉毒素含量,其優點是所需樣品數量迅速而小[4]。
4.2 流式細胞數
流體細胞學是一種快速定量分析技術,可以分析多個單個粒子參數[5]。許多研究學者根據關于免疫間接競爭的立法,通過流體細胞學(FCM)建立了一種黃曲霉毒素檢測方法,通過熒光信號實現流體細胞逐案收集和單獨監測,而且數據樣品很大,因此探測方法比其他方法更為便捷。
4.3 基于SMT的三維熒光導數光譜法檢測
三維熒光導數光譜法檢測傳導性能可代表當振動波長與發射波長或其他變量同時發生變化時所產生的熒光強度,如發射波長(波長或時間)等。將糧油食品中的黃曲霉毒素檢測與測三維熒光導數光譜法檢測頻譜對調,后者通過將Savitzky-Golay多項式平滑微分方法擴展至三維熒光光譜[6]。使用SMT方法進行的三維熒光導數光譜法檢測黃曲霉毒素分析表明,該方法所確定的校準模型優于通過將電壓轉化為矢量而確定的校正模型[7]。
5 結語
在黃曲霉毒素的研究和分析過程中,通過不同的檢測方法,檢測出糧油食品含量存在很大差異[8]。因此,可以通過將相關的檢測手段結合起來,進行分析并選擇最適當的檢測手段檢測糧油食物中的黃曲霉毒素。
參考文獻
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