食品中黄曲霉毒素检测技术分析

李天雨，刘 洋，王贺阳，吕 卓

（吉林省产品质量监督检验院，吉林长春 130000）

随着社会的逐步发展，人们的各方面需求都有所提升。黄曲霉素容易出现在坚果类食物中，人们一旦误食，将会对其身体健康带来严重损害。因此，黄曲霉素检测至关重要。黄曲霉素会加大患癌的可能性。如果食物中黄曲霉素含量超标，会引发食物中毒以及死亡问题。本文介绍了黄曲霉素的危害和特征，重点探究了黄曲霉素检测的检测技术。

1 黄曲霉毒素的特性

黄曲霉素属于真菌毒素，具体是黄曲霉和寄生曲霉等不同真菌对寄主造成侵染以后形成的代谢产物。国内外学者经由探索已经找出约20种黄曲霉素和对应的衍生物。目前，国内和国际大多数检测机构在百余种食品中检测到黄曲霉素，其中在花生与玉米中，黄曲霉毒素含量最高。该毒素的毒性较强，一旦摄入过量，将会对肝肾造成不同程度的损害，长此以往还会造成器官癌变或者衰竭。黄曲霉毒素包含不同的种类，且不同类型对应的毒性也存在差异，其中毒性最强的是黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1，AFB1），其毒性和砒霜近似。另外，经由医学研究可知，AFB1与人体肝癌病息息相关。虽然黄曲霉毒素自身的毒性和致癌性都比较突出，但由黄曲霉毒素所引起的急性中毒事件不是很多[1]。

2 黄曲霉毒素的危害

黄曲霉毒素在食品中较为常见，特别是粮油食品，其对人们的危害相对较大，会对人体健康产生不同程度的影响。黄曲霉毒素的危害主要表现在以下两个层面。①污染植物，主要危害属性为黄曲霉毒素B1。②由饲料污染奶制品，主要危害属性为黄曲霉毒素M1。经黄曲霉素研究发现，不同的属性对人体健康产生的危害程度也各不相同，对于黄曲霉毒素B1，其危害值在0.36 mg左右[2]。

3 黄曲霉毒素的检测技术

3.1 免疫法

免疫法具体是依托抗原与抗体内部的特异性结合完成物质检测。因抗原自身的决定簇与抗体内部的抗原结合部位存在良好的结构互补性和亲和力，能够相互作用，抗原、抗体存在突出的特异性与选择性。当抗原抗体相互结合时，大多由已知抗原来检验未知抗体，也可由已知抗体来检测未知抗原，再选择定性或定量法完成测定。当前免疫分析技术在临床医学中得到了广泛应用，并成为主要的生化分析方法[3]。

3.1.1 荧光免疫法

荧光免疫法是把荧光物质制作成荧光标记物，以此充当探针对目标物进行检测，此种方法具有特异性优良和灵敏度理想的特性。荧光免疫法一般和免疫层析法相互结合，共同使用，具体包含标记法与共振能量转移这两种方法，常见荧光标记物有量子点和荧光微球等。标记法利用荧光标记物充当酶形成荧光信号，其原理和ELISA法大致相同。而共振能量转移法是供体荧光基团自身的发射光谱和受体内部的吸收光谱存在重叠，待经由供体基团内部的激发波长进行激发时，能够观察出受体基团出现的荧光，经测量，对供体和受体荧光图进行标记来完成检测[4]。

3.1.2 免疫层析法

免疫层析法即把抗原或者抗体放置在固相载体中，检测过程把样品添加至试纸内部的样品垫，基于毛细管作用发生前移和标记探针之间相互作用，生成新的复合物，可经肉眼，也可经信号采集仪器来研究显色结果。建立在胶体金标记之上的免疫层析技术把胶体金标记、免疫分析与层析技术整合到一起。这种方法具有高效、灵敏的特性，其结果具有较高的可信度，成本较低，便于操作，对大型仪器设备的依赖较少，并在现场监控与大量的样品检测中得到了高度应用[5]。

3.1.3 免疫传感器法

此种方法建立在免疫学反应和传感器技术之上，由抗体的选择性完成物质检测，并可将检测结果转变为对应的数据信号。依照传感器原理，其包含电化学免疫与光学免疫传感器等不同类型。依照该方法加以检测仅需少量样品便能得到多个检测结果，具有重复性好和自动化水平高的特点，主要适合黄曲霉毒素与其他真菌霉素间的混合检测。

3.2 色谱法

色谱法是通过混合物内部各组分于两相表现出的分配系数，当流动相中所含样品组分经由固定相时，样品在上述两相中不断分配，最终产生差速移动，实现分离。

色谱法主要包含薄层色谱与液相色谱。其中薄层色谱法应用较早，适合对荧光性质毒素进行检测。此种方法的主要原理为基于365 nm波长紫外光作用，黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2出现紫色荧光，而黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素G2出现绿色荧光，经对比明确对应含量。此种方法所用设备较为简单，便于操作和检测，其不足之处在于前期处理较为复杂，易遭受周围环境的不良影响，检测结果的准确度较低。同时，这一方法对应的最低检出限和国际规定相比较高。因此，薄层色谱法的实际应用较少。而液相色谱法较为常用。其基本原理是对样品进行提取、净化处理等操作，将干扰物质除掉，再经色谱柱，在色谱柱不同相中因不同溶解度而发生分离，再进入检测器加以分析与鉴定。此种方法的准确性较高，具有良好的重现性，其不足之处在于前期处理烦琐，成本大，不便进行大批检测。同时，黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素G1和水接触后出现荧光猝灭。液相色谱法主要包含液相色谱-质谱联用、高效液相色谱-质谱联用、超高效液相色谱法这3种方法。质谱检测器具有高通量和灵敏性的特性，不需进行衍生化反应，可优化前期处理程序。质谱多反应检测可同时检测若干种毒素，大大提升了检测效率。但质谱检测设备造价较高，无法得到普及。现下很大一部分新材料被研究应用在样品前处理环节来改进样品前处理，全面增强高效液相色谱-质谱联用法的整体效果。在液相色谱中，随着系统颗粒度的逐步下降，分离效果逐步提升，当填料粒径小于2 µm时的分离效果最为理想[6]。

3.3 光谱法

3.3.1 近红外光谱技术

近红外光谱技术（Near Infrared Spectrum Instrument， NIRS），具有快速、无损的特点，主要应用在农业和食品制造行业中，其与其他方法相比，灵敏性较低，但便于分析，其不会对待分析样品产生不良影响，可应用在黄曲霉毒素的高效筛查中[7]。

3.3.2 表面增强拉曼散射技术

表面增强拉曼散射技术（Surface Enhancement of Raman Scattering，SERS），所用光谱具有一定的特异性和良好的分辨率，具体的原理为吸附金属表层样品，通过拉曼光谱法进行测试时，基于表面等离子共振作用会强化拉曼光谱信号。SERS在目标分子观察与检测中具有重要作用。高强度拉曼信号能够辨识低浓度分子，同时可优化传感器自身检测极限。此方法便于使用，检测高效，但仅有少量金属粗糙面才会出现显著的SERS效应。另外，因其制作工艺无法统一规范，其重复性不是很好，实际应用过程存在限制。

3.4 生物传感器法

生物传感器是依托生物敏感材料，辅以理化换能器和信号放大装置进行分析。其基本工作原理是目标物和识别元件相互结合以后，可经由信号转换器把检测信号转换成电信号，经由仪表放大与输出操作实现目标检测任务[8]。

3.4.1 电化学法

电化学法是依托电化学原理针对化学反应与电流反应构建一种联系，把生物活性材料依附在电极表面，这些材料将AFT捕获，使得电极表面活性分析物出现化学反应，进而出现变化，再对出现的电化学信号进行测量。工作电极、对电极与参比电极是应用较多的三电极系统。为增强检测性能，可基于工作电极涂抹功能性材料，功能性材料可提高工作电极整体的传导效果，并能增强抗体负载量，最终提升检测灵敏性。此种方法具有灵敏性优良、检测高效、设备便于操作和成本低廉等优点。当前应用最多的是电流法、伏安法与阻抗法。为获得高性能生物传感器，可利用现代化纳米材料充当电极基底。某些现代化的纳米复合材料自身的电导率较高，可与受体进行有效的强结合。电化学法因成本低廉、便于携带等诸多优点得到了广泛研究。在未来，随着加工技术的逐步发展，商业化电极表现出了较大的应用潜力，并缩减了检测成本。但此种方法也具有环境适应性不高、食品基质会对背景信号形成不良影响，应依照不同环境来改进 方法[9]。

3.4.2 表面等离子共振生物传感器法

此种方法的原理为当入射光按照特定入射角度对金属表面进行照射时，部分光可由金属涂层和表面层内部的电子发生耦合，电子出现移动，继而出现表面等离子体共振现象。现下主要利用适配体与抗体的表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance， SPR）传感器完成检测。适配体造价较低，便于获得，具有优良的稳定性。待黄曲霉毒素B1和SPR相互结合时，会加大SPR信号。而传感器芯片能够由流注缓冲剂将黄曲霉毒素B1解离。此方法所用芯片具有良好的灵敏度和稳定性，便于再生。SPR还能高效检测若干种霉菌毒素。例如，可通过直接竞争法形成SPR传感法，并检测大麦内部的真菌毒素，这一芯片能够反复且多次利用。

4 结语

综上所述，黄曲霉毒素具有较强的毒性，在玉米和花生等食物中较为常见。为保证食品安全，避免含黄曲霉毒素的食品涌进市场，开展食品中黄曲霉毒素检测具有重要意义。技术人员应结合实际条件和需求合理应用检测技术，精准检测黄曲霉毒素，确保食品安全，保障消费者的健康。