徐佳佳 曲莹 张人允
摘 要:若想保证粮油食品目前的安全性,就需要对黄曲霉毒素检测方法有一定了解,因此本文重点分析在粮油食品中检测黄曲霉毒素的方法。
关键词:粮油食品;黄曲霉毒素;检测方法
黄曲霉毒素是一种毒性很强的真菌,致癌性很高,在天然粮油食品中广泛存在,其中最常见的是B1霉素,这是最具致癌性和毒性的真菌。本文介绍了粮油食品检测中常见的几种黄曲霉毒素检测方法,并在研究过程中为未来检测方法的发展研究提供一些参考和建议。
1 黄曲霉毒素
黄曲霉毒素是一种主要由寄生虫引起的次级新陈代谢而产生的一种细菌毒素。1993年,世界卫生组织(卫生组织)癌症研究所将这种物质列为高毒性致癌物。目前,这种毒素与其他有毒物质和潜在的致癌物质一起广泛存在于粮油食品、土壤、动植物、各种坚果(特别是花生)中。B1致癌物存在毒性,毒性大约是氰化钾的10倍,砷的68倍,致癌性约为二甲基亚硝胺的75倍,奶油黄的900倍,3,4一苯并芘的4 000倍。如果人类滥用毒素,可能导致内出血性坏死、慢性中毒甚至出现癌症。目前,我国的水稻和玉米极易受到黄曲霉毒素的污染,黄曲霉毒素的热稳定性很高,分解温度约268 ℃,因此,无法通过厨房的烹饪摧毁黄曲霉毒素,因此,黄曲霉毒素的快速和有效检测至关重要,同时对粮食安全也十
分重要。
2 黄曲霉毒素的主要危害
黄曲霉毒素主要出现在食品和油料食品中,对人类健康的危害较为严重。黄曲霉毒素主要出现在食品中的两个方面。首先,一方面是受污染的植物。黄曲霉毒素属性主要是为B1,B1通常在饲料吸收和摄取中产生,导致黄曲霉毒素(其主要特性为M1)存在在各种乳制品中。通过对黄曲霉毒素的分析,可以发现不同特性对人类造成的损害大不相同,黄曲霉毒素B1的危害为0.36 mg,动物致死量在10 mg左右。一般而言,黄曲霉毒素不仅严重影响人体肝脏,还导致严重的肝脏肝硬化、肝脏坏死等。研究数据表明,黄曲霉毒素与各种粮油食品和油中人体致癌细胞的变化之间有着非常密切的关系,长期使用含有黄曲霉毒素的食用油可能会致癌,并造成无法弥补的损害。
3 黄曲霉毒素的检测方式
目前,粮油食品中的黄曲霉毒素主要通过高效液相色谱法(HPLC)、薄层色谱法(TLC)、液相色谱法(LC-MS)、光谱法等进行检测。
3.1 色谱法
3.1.1 高效液相色谱法(HPLC)
高分辨率液相色谱法(HPLC)原理是利用加柱衍生系统,通过荧光检测器测量高分辨率液相色谱。该方法实现了快速、敏捷和精确,检测极限是所有现行方法中最低的,但其设备的缺点是费用昂贵,对工作人员身体健康会产生影响。此外,这一方法的最大缺点是荧光检测器对黄曲霉毒素的四种分子具有选择性,由于四种黄曲霉毒素分子对黄曲霉毒素的敏感度以及对黄曲霉毒素的敏感度较低,通过改变流相或改进检测器来减少荧光损失或提高敏感度是增加B1和G1荧光度的两种可能方法。纯净玉米的黄曲霉毒素B1通过国产硅镁制作的吸附柱层析色谱法分离黄曲霉毒素,并通过高效液相色谱法检测到该毒素。结果表明,该方法可以达到最低限度的0.08 ng,回收率为92.87%[1]。
3.1.2 薄层色谱法(TLC)
薄层色谱法于1990年一种较为标准的AOAC方法,依据是从其流动和固定分布系数中分离出黄曲霉毒素和样品中的其他物质,以及从波长365 nm的紫外线辐射中分离出黄曲霉毒素。据观察,在365 nm下观察可发现,AFG1、AFG2、AFB1以及AFB2分别显绿色、蓝色、蓝紫色和蓝紫色。TCL工艺主要包括取样、柱层析、洗涤和分层处理,现在的TCl的提纯、净化效果并不是非常理想。因此提取液中含有更多的杂质,这会影响到黄曲霉毒素的检测结果。薄层色谱设备操作很简单,费用很低,因此,我国目前用于石油和食品的检测方法通常是薄层色谱法,但其预处理方法是薄层色谱法的缺点之一,提取清除的效果不理想,敏感性低,对操作人员健康有害,因此不适合当前黄曲霉毒素的
检测分析。
1979年,Tyihak研究了一种高效薄层色谱法,它将高效的液相色谱法和传统的薄层色谱法(高压薄层色谱法)的优点结合起来,可以大大提高分离的效率。随后,提出了一种高压薄膜色谱法,适合于小麦和玉米中的黄曲霉毒素检测。
3.2 免疫化学法
免疫化学法是目前是检测黄曲霉毒素的更有效方法,所使用的方法包括金标免疫层析法(GICA)、酶联免疫法(ELISA)、免疫亲和柱法、微柱筛选法。
3.2.1 金标免疫层析法(GICA)
金标免疫层析法将色谱层析技术和胶体金免疫技术结合起来,通过利用B1黄曲霉毒素和胶体金颗粒表面的抗AFB1单克隆抗体反应,从而进一步检测黄曲霉毒素。在实际检测过程中,胶体金颗粒表面不会有残留的抗体位置,不会留在检测线上,但羊抗鼠LgG会在质量控制线上继续反应,显示红色。如果样品中没有不确定数量的黄曲霉毒素,抗胶体金颗粒表面會在探测线上的物质反应呈现红色。
Xulan等人为AFB1合成了一个特定的抗体信标探测器,结合免疫色谱法分析AFB1只需10 min,检测最小值为2.5 ng/L。检测结果迅速准确,因此非常适合快速检测,因此被选中为检测黄曲霉毒素大量样品的起始数。
3.2.2 酶联免疫法(ELISA)
酶联免疫法使用疫苗、酶和生物化学技术,根据抗原和抗体之间的特定免疫反应来检测黄曲霉毒素的含量,以确定黄曲霉毒素中的具体含量。通过测量酶的活力来提高试验的精确度,这种酶联免疫法分布可大致分为两类,一是双抗体夹心法,二是竞争法。酶联免疫法迅速、安全和准确,食品中曲霉毒素的分析速度较快。使用ELISA法显示出的敏感性为0.015 μg /kg,比薄层色谱法高300~400倍,回收率为89.2%,但这种方法的缺点是试剂在低温条件下保存的时间很短,而且可能导致检测结果不准确。此外,还需要对含有高盐和高脂肪的样品进行额外的处理[2]。
3.2.3 免疫传感器法
免疫传感器也称为免疫抑制电极,是一套与抗体反应测量有关的传感器,包括电化学免疫传感器、压电免疫传感器、光电免疫传感器。在过去几年的研究中,免疫传感器法日益受到
重视。
3.2.4 管式磁微粒化学发光免疫分析法
管式磁微粒化学发光免疫分析法的原则是具有过氧化镁特征的AFB1、AFB1和AFB1单克隆抗体在所有阶段的系统中都能免疫地作出反应,随后增加了一个含有抗病毒的微磁性粒子与一种抗原抗体化合物进行结合,同时在磁场中分离洗涤后加入发光物质。此外,管式磁微粒化学发光免疫分析法增加了一种用于检测AFB1含量的发光物质,用一种制冷分析仪测量其发光强度。许多学者在研究过程中,在玉米样品中成功地使用了管式磁微粒化学发光免疫分析法,同时表明其性能良好、稳定。
3.3 联用法
联用法实现黄曲霉毒素检测往往比其他方法具有独特的优势。根据免疫分离技术和单克隆柱分离技术,免疫抑制法和荧光法在原有的样本溶液中捕获黄曲霉毒素,此时采用荧光法,然后用甲醇去除,并通过荧光法确定黄曲霉毒素的含量。由于免疫亲和柱是由与黄曲霉毒素B抗体偶联的免疫亲和球填充而成的,在短时间和高精确度的荧光柱中进行免疫和光光近距离试验的结果具有一定的专一性,对检测人员人体不会造成危害,但是费用很高,目前还不能在全国普遍适用[3]。
4 其他方法
目前,除了上述提到检测方法,还发展出了许多新的方法检测黄曲霉毒素。
4.1 表面增强拉曼散射技术
用于表面改良的RAMAN散射技术已被广泛用于探测检测,而用于表面改良的RAMAN散射技术(SEARS)则被用于探测黄曲霉毒素含量,其优点是所需样品数量迅速而小[4]。
4.2 流式细胞数
流体细胞学是一种快速定量分析技术,可以分析多个单个粒子参数[5]。许多研究学者根据关于免疫间接竞争的立法,通过流体细胞学(FCM)建立了一種黄曲霉毒素检测方法,通过荧光信号实现流体细胞逐案收集和单独监测,而且数据样品很大,因此探测方法比其他方法更为便捷。
4.3 基于SMT的三维荧光导数光谱法检测
三维荧光导数光谱法检测传导性能可代表当振动波长与发射波长或其他变量同时发生变化时所产生的荧光强度,如发射波长(波长或时间)等。将粮油食品中的黄曲霉毒素检测与测三维荧光导数光谱法检测频谱对调,后者通过将Savitzky-Golay多项式平滑微分方法扩展至三维荧光光谱[6]。使用SMT方法进行的三维荧光导数光谱法检测黄曲霉毒素分析表明,该方法所确定的校准模型优于通过将电压转化为矢量而确定的校正模型[7]。
5 结语
在黄曲霉毒素的研究和分析过程中,通过不同的检测方法,检测出粮油食品含量存在很大差异[8]。因此,可以通过将相关的检测手段结合起来,进行分析并选择最适当的检测手段检测粮油食物中的黄曲霉毒素。
参考文献
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