食品中黄曲霉毒素检测技术的研究进展
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第7期(总第484期) 2019年7月
农产品加工
Farm Products Processing
No.7
Jul.
文章编号:1671-9646(2019)07b-0086-04
食品中黄曲霉毒素检测技术的研究进展
史春悦
(天津市南开区教育后勤服务中心,天津300190)
摘要:黄曲霉毒素主要是由黄曲霉、寄生曲霉产生的次级代谢产物,在自然界中尤其是湿热地区分布广泛,污染范围广,具有强致癌和致突变性。目前,用于检测黄曲霉毒素含量的技术主要包括大型仪器分析技术和免疫分析技术。
对当前黄曲霉毒素检测技术的研究进展进行简要综述,旨在为食品中黄曲霉毒素的检测分析提供参考。
关键词:食品;黄曲霉毒素;黄曲霉;寄生曲霉;仪器分析;免疫分析;研究进展
中图分类号:TS201.1文献标志码:A doi:10.16693/ki.1671-9646(X).2019.07.059
Research Progress in the Detection of Aflatoxins in Foods
SHI Chunyue
(Tianjin Nankai District Education Logistics Service Center,Tianjin300190,China)Abstract:Aflatoxins are mainly secondary metabolites produced by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus.It is widely distributed in nature,especially in hot and humid areas,with a wide range of pollution,and is highly carcinogenic and mutagenic.At present,the detection technology for aflatoxins mainly includes large-scale instrumental analysis technology and immunoassay technology.In this paper,a brief review of the current research progress in the detection of aflatoxins was provided to provide reference for the detection and analysis of aflatoxins in food.
Key words:food;aflatoxins;Aspergillus flavus;Aspergillus parasiticus;instrumental analysis;immunoassay;research progress
黄曲霉毒素(Aflatoxins,AFs)主要是由黄曲霉(Aspergillus flavus)、寄生曲霉(Aspergillus paraciti-cus)产生的次级代谢产物叭这类真菌在自然界中,尤其是在高温高湿的热带和亚热带地区分布广泛、污染范围广,谷物、豆类、坚果、油脂、调味品、乳制品等易受其污染叫
已知的黄曲霉毒素有20多种,在自然条件下产生的黄曲霉毒素主要包括AFB1,AFB2,AFG1和AFG2[3]O根据其在紫外照射下产生的荧光颜色不同,主要分为黄曲霉毒素B(Blue)与黄曲霉毒素G (Green)。B族黄曲霉毒素包括黄曲霉毒素B1(AFBJ 和黄曲霉毒素B2(AFB J,在紫外照射下呈现蓝色荧光,主要由黄曲霉菌和寄生曲霉菌产生;G族黄曲霉毒素包括黄曲霉毒素G1(AFG)和黄曲霉毒素G2 (AFG),在紫外照射下呈现绿色荧光,主要由黄曲霉菌产生45]。AFM1由AFB1通过体内代谢产生,泌乳动物食用受AFB1污染的食物或饲料后由乳汁或尿液进行分泌冋。
黄曲霉毒素具有强致癌性和毒性,世界卫生组织的癌症研究机构已将其列为I类致癌物。黄曲霉毒素结构类似物的基本结构均有1个氧杂萘邻酮(香豆素)和1个双咲喃环,致癌性主要与香豆素结构有关,毒性主要与二咲喃环结构有关,其中以AFB1最为常见且毒性最强。我国GB/T2761-2017国家标准规定了食品中真菌毒素的限量,分别规定了谷物、豆类、坚果及其制品等产品中AFB1的限量,限量为 0.5~20.0弘g/kg,规定乳及乳制品中AFM1的限量为0.5“g/kg。我国GB/T5009.22—2016国家标准规定
了食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定方法,主要包括同位素稀释液相色谱-串联质谱法、高效液相色谱-柱前衍生法、高效液相色谱-柱后衍生法、酶联免疫吸附筛查法、薄层色谱法。目前,用于检测黄曲霉毒素含量的技术基于原理不同,大体上可以分为基于色谱分离、荧光检测或质谱检测原理的大型仪器检测技术和基于免疫学原理的快速检测技术叫
1仪器分析法
用于黄曲霉毒素检测的仪器法分析法主要包括高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)、超高效液相色谱法(Ultra HP-
收稿日期:2019-03-30
作者简介:史春悦(1990—),女,硕士,助理工程师,研究方向为食品安全,
2019年第7期史春悦:食品中黄曲霉毒素检测技术的研究进展・87・
LC,UHPLC)、液相色谱与质谱联用法(HPLC-tan_ dem Mass Spectrometry,HPLC-MS/MS)、气相色谱与质谱联用法(GC-tandem Mass Spectrometry,GC-MS/ MS)等。
通常使用紫外或荧光检测器配合HPLC进行检测。Campos W E O等人[8]对坚果中AFB1,AFB?,AFG1和AFG2进行检测,样品经甲醇提取、免疫亲和柱净化、高效液相色谱荧光检测及柱后衍生化进行定量检测。Fu Z等人回利用UHPLC-UV法对玉米和花生中的黄曲霉毒素,对AFB],AFB2,AFG],AFG?的最低检出限分别为0.32,0.19,0.32,0.19“g/kg。
液相或气相色谱与质谱联用适用于对同一样本中多种待测物质同时进行定量检测,具有较高的灵敏度。Lattanzio V M T等人[10利用HPLC-MS/MS对谷物中包括AFB1,AFB2,AFG1和AFG?在内的多种真菌毒素同时进行定量检测。Vaclavik L等人[11]利用UHPLC-MS/MS对咖啡豆中34种真菌毒素同时检测。
仪器分析法灵敏度高,能够进行精确的定量检测,可进行自动进样,从而实现自动化检测,但由于存在样本前处理复杂、试验仪器昂贵等问题,难以对大量样本进行快速检测。
2免疫学检测方法
免疫学检测方法基于抗原抗体的特异性反应,检测结果可以通过视觉判断或者酶标仪读数,能够对真菌毒素进行定性或定量检测。该方法具有高特异性、高灵敏性、便于携带、操作简单等特点,可以用于真菌毒素的现场快速检测。
2.1酶联免疫分析壮
酶联免疫分析方法(ELISA)的原理基于抗体、抗原之间的特异性反应及酶的高效催化作用。由于真菌毒素属于小分子半抗原,通常采用竞争反应模式。用于标记的酶通常是辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶[12]o竞争法分为直接竞争法和间接竞争法。Lawellin D W等人问通过采用辣根过氧化物酶来标记AFB1半抗原,利用直接竞争ELISA法对玉米中AFB1进行检测,检出限为10pg/mL o Zhang Q[14]利用间接竞争ELISA法,对检测乳制品中AFM1进行检测,检出限达3ng/L,回收率为91%~110%°Li P等人㈣利用单克隆抗体10C9建立的ELISA方法,对花生中黄曲霉毒素总量进行检测,回收率为87.5%~102.0%,能够实现花生样品中黄曲霉总量的快速检测。
ELISA检测方法简单易操作,具有高特异、高灵敏等特性,可对批量样本中的黄曲霉毒素进行快速检测,在农产品食品安全检测领域已有广泛应用。但在实际检测中可能会岀现重复性差、假阳性率高等情况,样品中的氧化酶、蛋白酶等也可能会对检测结果造成影响。2.2免疫亲和检测技术
免疫亲和技术(Immunoaffinity Column,IAC)的原理基于免疫化学反应,通过对待测物质进行净化和浓缩,去除样品基质干扰,采用高效液相色谱仪、荧光分光光度仪或ELISA进行检测,可以提高检测灵敏度和准确度。免疫亲和柱联合色谱分析法(IAC-HPLC)将免疫分析方法的快捷、特异性与仪器分析方法的精确性等优点结合起来,比传统的HPLC更稳定、可靠,目前已成为黄曲霉毒素定量检测的重要方法。Fei Ma等人[16]利用单克隆抗体1C11制备出免疫亲和柱,利用IAC-HPLC法检测花生、植物油和茶叶中的黄曲霉毒素含量,AFB1,AFB2,AFG1,AFG2的检出限分别为0.25,0.30,0.10,0.18p,g/kg o
2.3免疫层析法
免疫层析法的原理是将抗原或抗体包被于固相载体硝酸纤维膜上,检测时将样品加到试纸上的样品垫,样品在毛细管作用下前移与标记探针相互作用形成复合物,可通过肉眼或对借助信号采集仪器对显色结果进行定性或定量分析。免疫层析试纸条的组分包括样品垫、标记探针固定垫、硝酸纤维膜(NC膜)、吸水垫和底板。
基于胶体金标记的免疫层析技术(GNP-ICA)将胶体金标记技术、免疫分析技术和层析技术联系起来。宋青龙等人呵利用该方法研制岀一种胶体金快速定量检测试剂盒,用于谷物和饲料中黄曲霉毒素B1的检测,检测结果与HPLC检测结果相符。
免疫层析法具有快捷、灵敏、特异的特点,结果判断直观可靠、成本低廉、操作简单、不依靠大型仪器设备和专业技术人员,在现场监控和大规模样品检测中取得了广泛应用。
2.4荧光免疫法
荧光免疫法采用荧光标记取代酶联免疫检测法中的酶标记,通过检测荧光信号对结果进行测定,具有较高的灵敏度,可实现对微量或超微量样品的检测。常用的荧光免疫分析法主要包括荧光免疫分析(Immuno-fluoremetrie Assays,IFMA)、荧光偏振免疫分析(Fluorescence Polarization Immunoassay, FPIA)、荧光激发共振能量转移免疫分析(Fluorescence Resonance Energy Transfer Immunoassay,FRE-TIA)、时间分辨荧光免疫分析(Time Resolved Fluorescence Immunoassay,TRFIA)和多组分免疫分析
(Multianalyte Immunoassay,MAIA)o
IFMA的原理类似于ELISA,检测时根据荧光信号的强度对待检物质的含量进行定性或定量分析。常用的荧光标记物为异硫氰酸荧光素。Zhang Z等人网利用基于量子荧光的IFMA法对花生中的AFB1进行检测,检出限为0.016ng/mL o