食品中真菌毒素的仪器分析技术研究
真菌及其毒素是导致食品污染的主要物质,消费者在食用、吸入后很容易中毒,很小的量即能够导致明显健康损害,甚至出现人身死亡事故,因此食品中真菌毒素对人体健康有着严重的威胁,其检测与分析技术已经成为食品安全领域研究的重点。目前检测中主要有化学分析法、免疫分析法、仪器分析法等,各种分析法各有优劣。为更好、更精确地分析食品中的真菌毒素,本文对三种常见分析法进行对比研究,并提出仪器分析法在食品真菌毒素检测中的具体应用策略。
真菌毒素(Mycotoxin)种类多、分布广,目前已经发现有400多种真菌毒素,大部分都具有毒性,且具有致癌、致畸作用,在农作物种植、收获、存储和食品生产等环节污染食品或者进入食物链,对人体健康造成严重伤害。全球范围内的真菌毒素污染事件时有发生,例如根据相关资料统计显示,全球每年有大约20%的粮食作物因为受到真菌毒素污染而失去食用价值。在食品加工过程中虽然能够去除部分真菌毒素,但并不能彻底消除。所以有效检测并强化监管,才是消除真菌毒素危害的科学方法。在食品真菌毒素检测中,常用方法较多甚至说是五花八门,每种检测方法都各具特点,能够针对不同毒素进行检测。
食品中真菌毒素常见分析法
由于真菌毒素容易对各种初级食品、加工后食品、副食产品造成污染,所以为确保消费者健康,对食品中的真菌毒素进行检测就显得尤为重要。目前检测食品中真菌毒素的方法比较多,经常使用的有化学分析法、免疫分析法、生物鉴定法、仪器分析法等,下面对这几种检测方式特点与应用效果进行分析。
首先是化学分析法,该方式是最早应用至真菌毒素检测的方法之一,其特点是对检测设备要求不高,因此在食品真菌毒素检测中成本低,而且更为实用,经常被用作大样本的真菌毒素筛查中,尤其适用于具有荧光特性的真菌毒素。但是该方法的缺点是检测中需要对样本进行预处理,因此检测过程较为复杂,工作量大。另外由于化学分析法应用过程中需要直接接触样本,会对检测精确性造成一定影响,所以近年来化学分析法的应用越来越少。
其次是免疫分析法,主要是借助抗原抗体的特异性反应,以特异性抗体作为分析试剂。因此在本质上,免疫分析法是一种独特形式的试剂分析法。该方法灵敏度高、特异性好,因此在食品安全检测、空气中有害有毒物质检测较为常用。例如在荧光免疫法检测中,即是通过荧光信号对结果进行测定,相对于传统的吸光度检测,荧光免疫法能够更好地满足食品中微量真菌毒素检测,灵敏度更高。
第三种常见检测方法为仪器分析法,主要是指借助复杂的检测设备对食品样本中的靶向物质进行检测。在仪器分析法中常用的有高效液相色谱法、超高效液相色谱法、液相色谱和质谱联用法等等。例如采用高效液相色谱法检测食品中真菌毒素时,即是利用高效液相色谱仪。而液相与质谱法联用技术用于食品真菌毒素检测时灵敏度更高,且能够对同一样本中的多种真菌毒素同时进行检测。另外,随着技术的发展,仪器分析法检测越来越自动化,精准度也更高,是目前食品真菌毒素检测中研究的热点。
仪器分析技术在食品中
真菌毒素检测中的应用
食品毒素检测的仪器分析技术又可以分为多种,每种都具有独特的适用性。例如气相色谱法、高效液相色谱法以及色谱质谱联用技术等。本文研究中着重对常用的高效液相色谱法(HPLC)进行分析,该方法灵敏度高、结果稳定可靠,具体如下。
实验材料准备
试剂与耗材,实验试剂与实验耗材如下表1所示。
标准储备液的配制:用乙腈分别将玉米赤霉烯酮、黄曲霉毒素B1标准样品稀释至1.0μg/mL作为储备液,保存于4℃冰箱。分别选取200μL混合液,在进行衍生化处理后经高效液相色谱仪分离,荧光检测仪检测。
操作步骤
选取一定体积储备液,临用前使用甲醇—水(50:50,)溶液稀释成为适量浓度的混合工作液。然后将食品样本在粉碎后经过0.5mm筛选,然后称取5.0g并加入适量玉米赤霉烯酮、B1标准溶液,避光、密封搁置一夜。次日提取检测。色谱条件:黄曲霉毒素色谱柱为 Agilent ZORBAX C18(150mm*4.6mm, 5μm);进样量:25μL;流速:0.5mL/min;流动相:乙腈/水=25/75;荧光检测器:激发波长:360nm,发射波长:440nm。色谱柱为Agilent ZORBAX C18(150mm*4.6mm,5μm);进样量:20uL;流速:1mL/min;流动相:乙腈/水=45/55;柱温 35℃;荧光检测器:激发波长:235nm,发射波长:460nm。
结果分析
检测数据采用Excel软件计算两种真菌毒素的最大值、最小值、检出率等,随后采用SPSS 16.0进行数据处理,数据以()表示,判定规则依据 GB2761-2011。结果显示:黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮的色谱峰的保留时间分别为9.113min、13.920min,二者峰形良好,均与干扰峰分开,可以采用。实验结果表明,在食品真菌毒素检测中采用仪器分析法具有较高的精确度与灵敏度,实验样品前处理方法简易,从提取、净化到色谱分离、结果计算的效率都得以提升,能够满足对样品快速、高通量的检测要求及粮食安全限量的要求。
结语
在食品生产中真菌毒素对食品污染尤其严重,成为食品安全的主要威胁。在检测中使用仪器分析法样品用量少,检测灵敏度高,成为最常用的真菌毒素检测方法之一。仪器分析法应用于真菌毒素检测中,一般需要对样品进行提取、净化等预处理,然后通过峰的面积大小对样品毒素进行检测分析,但是由于真菌毒素对热不稳定,因此在一定程度上也制约了仪器分析法的使用。所以实际工作中必须要根据真菌毒素种类,科学选择仪器检测方法,提高食品中真菌毒素检测效率与准确度,确保食品安全与质量的提升。
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孙熠 高翠
山东省滨州市食品药品检验检测中心