時文博 高麗娜 韓現芹 李春青 陳永平



摘要:使用液相色譜串聯質譜法(LC-MS/MS)檢測9種天津市售主要經濟貝類中13種麻痹性貝類毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)的含量,分析PSP的污染現狀和成分特征。結果顯示,共計6個品種(紫貽貝、蝦夷扇貝、牡蠣、毛蚶、脈紅螺、菲律賓蛤仔)檢出PSP。其中蝦夷扇貝、紫貽貝、毛蚶3個品種的檢出率較高且含量較高,檢出率分別為66.7%、58.3%、58.3%。PSP中檢出率較高的毒素包括N-磺酰胺甲酰基類毒素C1、C2和膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX3,毒力占比主要以膝溝藻毒素GTX1-4為主,毛蚶蓄積STX毒素的能力強于其他貝類。全年的PSP含量季節變化為夏季最高,冬季最低。PSP主要存在于貝類的消化腺內,全年不同月份的PSP含量均在安全食用范圍內。
關鍵詞:麻痹性貝類毒素;LC-MS/MS;污染現狀;特征分析
貝類由于高度的環境依賴性、食物濾食性等生理特性決定了其質量安全狀況極易受外界環境的影響,是水產品中風險較高的品種。近年來,因食用貝類導致中毒的事件屢有發生,天津作為貝類消費量較大的城市,風險隱患較高。目前市面上的貝類中毒事件大部分都是由貝類毒素導致的。貝類毒素有多種類型,其中分布范圍最大,發生頻率最高,人體危害最大的是麻痹性貝類毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)[1-2],因此對PSP的污染狀況和成分特征進行分析顯得尤為重要。
小鼠生物法和液相色譜法是目前PSP主要檢測方法,兩種方法被許多國家采用,但也存在著很多缺陷,如小鼠生物法靈敏度比較差[3],無法確定毒素的組成和具體含量,液相色譜法操作比較繁瑣、干擾較大[4]。使用液相色譜與串聯質譜法(LC-MS/MS)檢測可以確定PSP各毒素的組成并精確定量,可為進一步開展PSP的研究提供有效的技術手段。
本文使用LC-MS/MS檢測了天津市售主要經濟貝類中13種PSP,分析PSP的成分特征和分布現狀,為監管部門開展針對性的監控預警工作提供基礎數據支撐。
1材料和方法
1.1樣品采集
2017年9月至2019年7月,為期兩年采集天津市沿海碼頭捕獲、批發市場銷售的主要經濟貝類。每兩個月采樣1次,共12次采集了縊蟶、紫貽貝、四角蛤蜊、蝦夷扇貝、牡蠣、毛蚶、脈紅螺、菲律賓蛤仔、扁玉螺9個品種的156個貝類樣品。具體樣品名稱及數量,見表1。每個樣品采集3 kg,采樣后送至制樣室處理,用清水清洗貝類,開殼取出全部貝類組織,經高速組織攪碎機攪碎后均分為兩份,將樣品置于-18 ℃保存。
1.2試劑
乙腈(C2H3N):色譜純;甲酸(CH2O2):色譜純;乙酸(C2H4O2):色譜純;甲酸銨(CH5NO2):優級純;氨水(H5NO):優級純。13種麻痹性貝類毒素(PSP)標準物質:石房蛤毒素STX,新石房蛤毒素NEO,膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX3、GTX4,N-磺酰胺甲酰基類毒素GTX5、C1、C2,脫甲酰基類毒素dcSTX、dcGTX2、dcGTX3、dcNEO,均購置于加拿大海洋生物研究所(NRC)。
1.3儀器設備
AB SCIEX 4000QTRAP三重四級桿質譜儀;島津LC-20A高效液相色譜儀;Milli-Q Advantage A10超純水系統;固相萃取裝置;固相萃取小柱Supelco ENVI-Carb;電子天平;均質機;漩渦震蕩器;高速冷凍離心機;恒溫水浴鍋;孔徑0.22 μm濾膜;2 mL注射器。
1.4前處理方法
前處理改進自吳海燕等[5],準確稱取5.0 g貝類組織,置于50 mL塑料離心管內,加入5 mL 1%乙酸溶液提取,旋緊蓋子后漩渦混勻2 min,超聲提取10 min。將離心管放入沸水中煮沸5 min后取出,使用流水沖洗管壁使其至室溫。將離心管4 ℃ 10 000 r/min冷凍離心5 min,吸取1.5 mL上清液加入2 mL離心管內,加入5 μL 氨水漩渦混勻等待過柱。
依次用3 mL乙腈、3 mL 20%乙腈水溶液(含1%乙酸)、3 mL 0.1%氨水淋洗Supelco ENVI-Carb小柱進行活化。準確量取1 mL提取液導入固相萃取柱,自然流速過柱,待樣品流盡后加入1 mL純水進行淋洗。純水流盡加入1 mL 75%乙腈水溶液洗脫,收集洗脫液過0.22 μm濾膜,移至進樣瓶中上機分析。
2結果與分析
2.1毒力轉換與結果
以STX毒素為標準,將STX的毒性因子設為1,其它12種毒素根據其相對于STX的毒性大小確定各自的毒性因子[6],13種毒素的毒性因子見表2。13種PSP的檢測結果統一轉換為STX的毒力當量(STXeq),來表示樣品PSP的總毒力(單位: μg STXeq/kg)。根據下列公式計算:
STXeq=∑ni=1Xi·ri
式中:Xi—各種PSP含量;
ri—毒性因子;
所檢測貝類樣品的PSP總毒力平均結果見表3。
2.2PSP的種間差異
檢測的156個樣品中,44個樣品檢出PSP,檢出率為28.2%。按品種數統計,共計6個品種檢出PSP,占全部品種數的66.7%。其中蝦夷扇貝、紫貽貝、毛蚶的檢出率較高且含量較高,3個品種檢出率分別為66.7%、58.3%、58.3%。從平均檢出濃度范圍來看,蝦夷扇貝為19.3~1634 μg/kg、紫貽貝為15.3~288.5 μg/kg、毛蚶為37.6~149.0 μg/kg,牡蠣、脈紅螺、菲律賓蛤仔檢出率分別為16.6%、20.8%、16.6%,檢出濃度范圍4.9~54.3 μg/kg,濃度較低,其它品種未檢出。
2.3PSP的成分組成特征
13種PSP中有10種檢出,各毒素的檢出率如下:STX為9.6%、GTX1為16.7%、GTX2為19.9%、GTX3為17.9%、GTX4為9.6%、GTX5為9.0%、C1為20.5%、C2為19.2%、dcGTX2為12.2%、dcNEO為3.2%。膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX3和N-磺酰胺甲酰基類毒素C1、C2的檢出率較高,說明PSP主要由于中、低毒力的毒素組成,高毒力毒素僅GTX1檢出率比較高。毛蚶體內的STX的檢出率高于其他品種,說明毛蚶蓄積高毒力毒素STX的能力較強。
分別從蝦夷扇貝、紫貽貝、毛蚶三種樣品中選取8、7、11個檢出種類較多且含量較高批次,分析其毒素成分特征,結果顯示:
8個批次陽性蝦夷扇貝樣品中PSP毒力以膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX 3、GTX4為主(均檢出,平均占比87.1%)。4批次檢出石房蛤毒素STX(占比10.9%~38.1%),4批次樣品檢出脫甲酰基類毒素dcNEO(占比14.4%~35.4%),還有少量的C1、C2(<5%)。
7個批次的陽性紫貽貝樣品中PSP毒力以膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX3、GTX4為主(均檢出,平均占比81.5%)。有3批次樣品中含有STX(占比10.8%~32.5%),2批次樣品中檢出dcNEO(3.9%和10.4%),還有少量的C1、C2(<5%)。
11個批次陽性毛蚶的樣品PSP毒力以膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX 3、GTX4(均檢出,平均占比64.4%)與石房蛤毒素STX(8個批次檢出,平均占比30.9%)為主。5個批次檢出dcNEO(平均占比12.6%);5個批次檢出dcGTX2(平均占比6.7%),還有10批次檢出少量的C1、C2(<5%)。
從毒力組成看,主要為膝溝藻毒素GTX1、GTX2、GTX3、GTX4,其次是石房蛤毒素STX和脫甲酰基類毒素dcGTX2、dcNEO,N-磺酰胺甲酰基類毒素C1、C2的檢出率較高但其毒力較低。
2.4PSP的季節變化特征
從蝦夷扇貝、紫貽貝、毛蚶這3個品種中PSP毒力結果的季節變化可以看出 (圖1所示),夏季(7月)的PSP毒力最強,冬季的毒力最低。從季節變化來看為夏季>秋季>春季>冬季,此結果與部分人的研究并不完全一致[7-8]。可能由于PSP為貝類從產毒藻類中獲得的外源性毒素,不同海域環境溫度等差別較大。本文所檢測的貝類產地均為渤海海域,黃世玉等[9]研究了溫度對產毒藻的生長影響,發現其最適宜溫度為22 ℃。而渤海海域近岸7月表層水溫為18.4~26.6 ℃[10],為產毒藻適宜生長溫度,與本文結果相符。并且PSP受赤潮等突發事件影響較大,并不一定遵循規律性。
2.5PSP在貝類體內的分布特征
為了解貝類中不同部位的毒素含量,將檢PSP的紫貽貝、蝦夷扇貝、毛蚶樣品去殼后,將部分樣品中的消化腺分離出來,分別測定消化腺和其它貝肉中PSP含量。結果顯示,紫貽貝、蝦夷扇貝、毛蚶消化腺中的PSP含量較高,其它貝肉組織中PSP含量較低或未檢出,貝類體內的PSP主要分布于消化腺內。
2.6樣品的超標情況
目前,絕大多數國家與歐盟將80 μg STXeq/100 g定為PSP的限量標準,方法為小鼠生物法和高效液相色譜法[11]。我國的《貝類生產環境衛生監督管理暫行規定》中規定麻痹性貝類毒素(PSP)總含量低于800 μg/kg。因此本文將800 μg STXeq/kg作為安全限量標準。
從本次檢測的最高檢出濃度來看,蝦夷扇貝為220.8 μg/kg、紫貽貝為288.5 μg/kg、毛蚶為180.9 μg/kg。對比800 μg STXeq/kg的標準,9種貝類全年的麻痹性貝毒含量均在安全食用范圍內,可安全食用,不會對健康產生影響。但對最高檢出濃度的紫貽貝樣品消化腺進行單獨檢測,結果顯示PSP檢測值為728.3 μg/kg,遠高于全貝組織的檢測值,接近 800 μg/kg的安全食用標準。為了安全起見,食用貝類時可先去除消化腺,能夠有效地防止PSP中毒風險。
3總結
所檢測的9種主要經濟貝類PSP毒力當量均低于安全限量,天津市售主要經濟貝類均可安全食用。從季節變化來看,夏秋季貝類體內PSP含量較高,應加強注意。PSP主要存在于貝類的消化腺內,為安全起見可去除消化腺后再食用貝類。13種PSP毒素除GTX1外主要檢出毒素為中、低毒力毒素,毛蚶對STX毒素的蓄積能力高于其它貝類。
目前天津市售主要經濟貝類主要產地均為渤海海域,渤海海域富營養化程度整體較高,赤潮現象時有發生,因此PSP超標風險依然存在。有關部門應加強PSP監測,提高監測頻率和覆蓋范圍,監測貝類產品的同時監測產毒藻類。建立完整的風險預警體系及管理控制措施,監測到有貝類產品超標、養殖海域發生赤潮等突發災害時,應及時通知生產者和消費者,更好地保證貝類的生產安全和消費者的生命安全。
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Analysis of pollution status and composition characteristics of PSP
in main economic shellfish sold in Tianjin
SHI Wenbo,GAO Lina,HAN Xianqin,LI Chunqing,CHEN Yongping
(Tianjin Agricultural Ecological Environment Monitoring and Agricultural Product Quality Testing Center,Tianjin? 300221)
Abstract:Determination of 13 paralytic shellfish poisonings (PSP) in 9 commercial shellfish in Tianjin by LC-MS / MS,analyze the pollution status and composition characteristics of PSP.The results showed that PSP was detected in 6 species of shellfish.The detection rate of Mytilus edulis,Patinopecten yessoensis and Scapharca subcrenata was higher,which were 66.7%,58.3% and 58.3% respectively.The detection rates of N-sulfonamide formyl toxins C1,C2 and gonyan toxin GTX1,GTX2,GTX3 were high,gonyautoxin GTX1-4 were the main toxin in the virulence ratio.The content of STX in Scapharca subcrenata was significantly higher than that in other species.The seasonal variation of toxin content was the highest in summer and the lowest in winter.PSP mainly exists in the digestive gland of shellfish.The content of PSP in the whole year was within the safe range.
Key words:PSP; LC-MS/MS; pollution status; feature analysis
(收稿日期:2019-11-29)
基金項目:天津市水產局科研推廣項目J2017-08,天津主要經濟貝類中貝類毒素現狀調查與分析。
作者簡介:時文博(1986.5-)男,工程師,研究方向:水產品質量安全。E-mail:shiwb512@163.com。DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2020.02.010