周凌聿,林倩妃,王鴻霖,肖 璇,陳春泉,鄧 浩,尹青春,*
(1.海南省食品檢驗(yàn)檢測中心,國家市場監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(熱帶果蔬質(zhì)量與安全),海南 ???570314;2.海南醫(yī)學(xué)院熱帶醫(yī)學(xué)院,海南 海口 570000;3.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計研究所,海南省熱帶果蔬冷鏈研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 海口 570100)
生物胺是經(jīng)由生物體內(nèi)產(chǎn)生的、具有低分子質(zhì)量的堿性含氮化合物的總稱,也是游離氨基酸在微生物脫羧作用下生成的產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn),生物胺普遍存在于蛋白質(zhì)和氨基酸含量較高的食品中。生物胺中酪胺、組胺等與水產(chǎn)品中一些腐敗的微生物有關(guān),可作為水產(chǎn)品新鮮度的關(guān)鍵指標(biāo),也是重要的食品安全風(fēng)險因子,可用于預(yù)測水產(chǎn)品的貨架期。人體和其他生物體內(nèi)有微量的生物胺,與生理活動密切相關(guān),是生物體所必需的,但過量生物胺會影響食品的風(fēng)味和品質(zhì),甚至?xí)θ梭w和其他生物體造成傷害。近年來,由于食品中生物胺含量超標(biāo)已致使發(fā)生多起食品安全事件。據(jù)文獻(xiàn)報道,組胺是生物胺中毒性最大的物質(zhì),可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,產(chǎn)生急性過敏性毒害作用,當(dāng)人體攝入量≥100 mg即會產(chǎn)生中毒、致休克,甚至危及生命;一些脂肪族生物胺易與亞硝酸鹽結(jié)合產(chǎn)生致癌物亞硝胺,還會協(xié)同組胺增加其毒性。多巴胺與疼痛引發(fā)的抑郁癥密切相關(guān),參與外周神經(jīng)系統(tǒng)的表達(dá),產(chǎn)生熱痛、慢性疼痛等。為此許多國家對生物胺,尤其是組胺的攝入量及限量標(biāo)準(zhǔn)都提出了嚴(yán)格要求。例如,歐盟、美國、澳大利亞等規(guī)定,組胺每人每餐攝入量≤50 mg/kg,水產(chǎn)品中組胺≤100 mg/kg;我國規(guī)定組胺≤40 mg/100 g(高組胺魚類)和≤20 mg/100 g(其他魚類)。因此,建立一種方便、簡單、準(zhǔn)確的生物胺檢測方法,防控由生物胺引起的食品安全事件,對保障食品安全具有重要意義。
生物胺根據(jù)結(jié)構(gòu)分為雜環(huán)胺、脂肪胺、芳香胺等,其中組胺、色胺、5-羥色胺等屬雜環(huán)族,亞精胺、精胺、腐胺、尸胺等屬脂肪胺,1-苯乙胺、-苯乙胺、酪胺、苯甲胺等屬芳香胺;根據(jù)其含有的氨基酸數(shù)量又可以分為單胺和多胺,其中酪胺、組胺、苯甲胺、1-苯乙胺、苯乙胺、色胺等屬單胺,亞精胺、精胺、腐胺、尸胺屬多胺;根據(jù)來源又分為內(nèi)源性和外源性胺類,多巴胺、5-羥色胺等屬內(nèi)源性胺類,組胺、色胺、酪胺屬外源性胺類。水產(chǎn)制品(如咸魚、臘魚、腌魚等)中常見的生物胺有精胺、亞精胺、腐胺、尸胺、-苯乙胺、色胺、組胺、酪胺等,主要是由其自身含有的蛋白質(zhì)、氨基酸及微生物等在內(nèi)源酶和氨基酸脫酸酶等作用下產(chǎn)生;乳制品(如干酪等)中生物胺有組胺、酪胺、腐胺、尸胺、色胺等,主要是由于在生產(chǎn)發(fā)酵過程中,其自身含有的蛋白質(zhì)降解以及在發(fā)酵微生物等的作用下產(chǎn)生。據(jù)報道,原料乳含有較高含量的精胺和亞精胺;發(fā)酵型酒(如葡萄酒、啤酒)中生物胺有組胺、酪胺、腐胺、尸胺和苯乙胺等,主要是由葡萄酒等在釀造過程中通過酵母菌主導(dǎo)的酒精發(fā)酵和乳酸菌主導(dǎo)的蘋果酸-乳酸發(fā)酵產(chǎn)生;發(fā)酵肉制品(如發(fā)酵香腸)中生物胺有組胺、色胺、精胺、亞精胺、酪胺、腐胺和尸胺等,主要是由于其自身含有的微量精胺、亞精胺以及在乳酸菌、腸桿菌、假單胞菌等微生物作用下產(chǎn)生;醬油及發(fā)酵豆制品(如腐乳、豆醬)中生物胺有腐胺、尸胺、精胺、亞精胺、-苯乙胺、酪胺、組胺、色胺等,主要是黃豆自身含有的高蛋白在發(fā)酵過程中由微生物的作用而產(chǎn)生。綜上所述,不同類別的食品中生物胺種類可能類似,但生物胺含量和來源存在差別,可能是受到食品自身蛋白質(zhì)含量、游離氨基酸含量、微生物種類和食品生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)境條件不同等因素的影響。常見的14 種生物胺的相關(guān)信息及結(jié)構(gòu)式見表1和圖1。
表1 14 種生物胺的相關(guān)信息Table 1 Information on 14 biogenic amines
圖1 14 種生物胺的結(jié)構(gòu)式Fig. 1 Structural formulae of 14 biological amines
前處理對于樣品中生物胺的定量和定性分析至關(guān)重要,目前,生物胺測定的前處理過程一般是采用溶劑提取后,用液-液萃取或固相萃取(solid phase extraction,SPE)進(jìn)行富集凈化,這2 種方法具有準(zhǔn)確、專一選擇性等優(yōu)點(diǎn),但也存在以下缺點(diǎn):液-液萃取耗費(fèi)提取溶劑較多,操作復(fù)雜,方法回收率低、耗時、雜質(zhì)難去除等;SPE所使用的萃取柱成本高、步驟繁瑣、耗時。新型的中空纖維-液相微萃取、鹽析萃取、分散液-液微萃取(dispersive liquid-liquid microextraction,DLLME)等萃取方法具有高效、試劑消耗少等優(yōu)點(diǎn),但其準(zhǔn)確性相對較低。由于食品中的生物胺通常以高含量存在于各種介質(zhì)中,并且樣品基質(zhì)效應(yīng)復(fù)雜,所以對樣品進(jìn)行前處理可以富集、濃縮被測組分,減少基質(zhì)干擾,提高檢測方法的準(zhǔn)確性和靈敏度。這也使得探索更加簡便、快捷的前處理技術(shù)以及處理過程應(yīng)用新型材料成為了可能。表2列舉了一些樣品生物胺的前處理技術(shù)。
表2 不同樣品中生物胺的前處理方法、檢測方法、檢出限和回收率Table 2 Sample pretreatment methods and analytical methods along with detection limits and recoveries for biolamines in food and environmental samples
液-液萃取法是一種常用的萃取方法,由于其對生物胺類物質(zhì)的損害性小,從而得到廣泛使用,但其主要缺點(diǎn)是需要大量的有毒溶劑,為使有機(jī)溶劑體積更小,常常采取鹽輔助液-液萃取。Francisco等采用1.0 mol/L HCl提取,并加入氯化鈉輔助萃取金槍魚罐頭、沙丁魚罐頭、雞肉腸、燒烤香腸、牛肉、肉類寵物食品等中的生物胺,結(jié)合HPLC-熒光分析法檢測其中的精胺、亞精胺、酪胺、組胺和腐胺5 種生物胺,得到良好的線性,檢出限和定量限分別為0.007 5~1.600 0、0.230 0~4.900 0 mg/L;應(yīng)用該方法對貯存在-4、4、22 ℃條件下1 周的魚和肉樣本中生物胺含量進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示:貯存在-4、4 ℃樣本中生物胺含量大多數(shù)變化不大,而貯存在22 ℃條件下的樣本中生物胺含量增加較快,說明樣本在低溫條件下貯存可有效減緩生物胺的形成。該法的應(yīng)用證明了鹽析法可輔助液-液萃取法提取食品中的生物胺。
SPE法在分析科學(xué)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用,該方法具有處理簡單、提取效率高等特點(diǎn)。Jia等采用HLB SPE柱提取凈化經(jīng)丹磺酰氯衍生后的葡萄酒中的生物胺,采用HPLC-質(zhì)譜法檢測,該方法可有效去除葡萄酒中具有干擾性的雜質(zhì)峰,提高方法靈敏度;使用該方法對18 種市售葡萄酒中的生物胺進(jìn)行分析,結(jié)果顯示:所有葡萄酒中均含有腐胺和酪胺,83%、78%和83%樣品中分別檢測到色胺、尸胺和亞精胺;44%和50%樣品中分別檢測到-苯乙胺和組胺。如今SPE常代替液-液萃取,減少了大量有機(jī)試劑的使用,是測定肉制品中生物胺應(yīng)用較為廣泛的前處理方法。Chang Qingyun等合成了一種功能化的共價有機(jī)框架(TpPa-NO)材料,并將其作為SPE柱填料,用于從肉類樣品中提取凈化生物胺,提取步驟為首先使用5 g/100 mL三氯乙酸水溶液提取,其次采用丹磺酰氯衍生化處理,最后采用填有TpPa-NO材料的SPE柱進(jìn)行富集和凈化;采用此法分別對帶魚、鯖魚、豬肉、牛肉和雞肉5 種不同基質(zhì)中生物胺進(jìn)行提取測定,結(jié)果顯示,5 種不同基質(zhì)肉類樣品中檢測到的生物胺含量為0.019 6~0.093 8 mg/kg,方法回收率為80.3%~115.0%,證明所制備的共價有機(jī)框架(TpPa-NO)材料對生物胺的丹磺酰氯衍生物具有良好的提取能力。
SPME法是一種不需要提取溶劑,將采樣、分離和濃縮結(jié)合為一步的方法,常常與氣相色譜(gas chromatography,GC)或HPLC結(jié)合來實(shí)現(xiàn)在線樣品前處理的技術(shù)。Basheer等對比苯甲酮/2,4-二硝基苯肼、甲醛/2,4-二硝基苯肼、水楊醛/2,4-二硝基苯肼、3-羥基-4-硝基苯甲醛/2,4-二硝基苯肼、2-羥基-5-硝基苯甲醛/2,4-二硝基苯肼5 種物質(zhì)作為配體原料,并結(jié)合HPLC儀測定橙汁中酪胺、組胺、苯乙胺、色胺和亞精胺,發(fā)現(xiàn)基于苯甲酮/2,4-二硝基苯肼合成的配體作為填料制作成μ-SPE微萃取柱,由于其含有π-π鍵,可顯著增強(qiáng)其與生物胺的親和作用,因此對生物胺的提取效果最好;比較μ-SPE與普通SPE萃取柱對生物胺的提取效果,二者方法回收率均≥71%,雖然與普通SPE萃取柱回收率無太大差別,且處理過程需要丹磺酰氯衍生,但是其減少了溶劑消耗和縮短了提取時間,因此具有較佳應(yīng)用價值。Parchami等使用SPME與離子遷移譜聯(lián)用的方式,提取和測定罐頭魚中的組胺、酪胺等,方法回收率為91%~97%,該方法進(jìn)一步提升了SPME技術(shù),且在檢測生物胺時無需任何衍生化步驟;采用GC-MS法驗(yàn)證該法的檢測結(jié)果,結(jié)果顯示,2 種方法的檢測結(jié)果一致,相對誤差為13%,說明該法適用于檢測食品中的生物胺。
DLLME法是一種基于分散萃取的樣品預(yù)處理新技術(shù),該方法由Rezaee等在2006年報道,在處理樣品過程中使用的有機(jī)溶劑量僅為10 μL左右,用量極少,具有富集倍數(shù)高、操作簡單、效率高等優(yōu)勢,因而受到研究者的關(guān)注。Bani等建立了基于超聲輔助的原位衍生DLLME法,該方法以[CMIM][PF]離子液作為萃取溶劑,萃取丹磺酰氯衍生物,消除了繁瑣的衍生化過程,結(jié)合HPLC法檢測芒果汁、馬來西亞特色食品(Tempe、Budu)和沙丁魚罐頭中的色胺、組胺、酪胺、亞精胺和精胺,通過與其他文獻(xiàn)報道的DLLME法比較,其方法回收率較好,為71%~119%,且方法前處理時間僅需20 min,[CMIM][PF]離子液萃取溶劑僅需100 μL,因此具有實(shí)際應(yīng)用性。Wojciech等建立DLLME與GC-MS/MS技術(shù),對雞肉、豬肉和牛肉中的尸胺、二甲胺、精胺、組胺、腐胺、色胺、-苯乙胺等生物胺進(jìn)行提取和測定,結(jié)果表明:方法回收率為79%~101%;由于樣本冷藏時間不同,在不同包裝材料中貯存的樣本生物胺含量存在明顯的差異;同時證實(shí)在貯藏過程中,禽肉生物胺的含量增加速率比豬肉和牛肉快,主要是因?yàn)榍萑庵械鞍踪|(zhì)多肽鏈較短,更利于產(chǎn)生氨基酸前體,并通過蛋白酶的水解作用產(chǎn)生生物胺;該方法適用于快速、準(zhǔn)確測定鮮肉樣品中生物胺。
QuEChERS法是在分散固相萃取的基礎(chǔ)上建立起來的一種預(yù)處理技術(shù),具有檢測效率高、使用成本低等特點(diǎn)。近年來QuEChERS被廣泛應(yīng)用于食品中農(nóng)、獸藥殘留的快速檢測,提高了檢測效率。由于生物胺極性強(qiáng)的特性,在多介質(zhì)樣品中存在極大的基質(zhì)效應(yīng),所以QuEChERS法的萃取凈化作用尤為重要。李麗萍等改進(jìn)了QuEChERS技術(shù),將50 mg C和50 mg PSA分散吸附劑混合作為填料,準(zhǔn)確定性和定量了紅酒中組胺、酪胺、色胺和苯乙胺,方法回收率為96.6%~103.1%;應(yīng)用該方法對市售的20 個葡萄酒樣品進(jìn)行測定,結(jié)果顯示,除了色胺未檢出,其余3 種生物胺均有不同程度的檢出,說明生物胺的積累與食品衛(wèi)生和加工過程及污染的細(xì)菌活性相關(guān)。QuEChERS法在新鮮水產(chǎn)品和動物源性腌制食品中也得到了廣泛應(yīng)用,蔣林蓉等采用QuEChERS法與HPLC-MS/MS技術(shù),對73 類新鮮水產(chǎn)品和動物源性腌制食品中的6 種生物胺進(jìn)行測定,結(jié)果表明,大部分樣本中生物胺均有不同程度的檢出,個別樣品中6 種生物胺的總量高達(dá)248 mg/kg,可能是由于樣本新鮮程度不同造成,該方法適用于新鮮水產(chǎn)品和動物源性腌制食品中生物胺的定量測定和定性分析。
目前,國內(nèi)外用于檢測水產(chǎn)品中生物胺的方法很多,如HPLC法、HPLC-MS/MS法、GC法、薄層色譜(thin layer chromatography,TLC)法、毛細(xì)管電泳(capillary electrophoresis,CE)法、離子色譜(ion chromatography,IC)法及電化學(xué)生物傳感器等。
HPLC法由于檢測結(jié)果準(zhǔn)確,重復(fù)性好,是常用的生物胺檢測方法之一,廣泛運(yùn)用在環(huán)境及食品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、添加劑等方面的檢測,該方法也是我國國標(biāo)GB 5009.208—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中生物胺的測定》推薦的生物胺檢測方法。很多國家和地區(qū)將HPLC法用作檢測食品中組胺的官方方法;歐盟要求從2005年起使用HPLC法分析漁業(yè)產(chǎn)品中的組胺,以達(dá)到監(jiān)管目的。HPLC法需要復(fù)雜的前處理程序,特別是脂肪族類生物胺的紫外和熒光響應(yīng)非常低,因此在使用液相色譜檢測前需要對處理好的樣品采用苯甲酰氯、丹磺酰氯、鄰苯二甲醛等進(jìn)行柱前衍生,過程較繁瑣,前處理時間較長,且普通液相儀器測定一個樣品中多種生物胺需要30~40 min。張瑀等建立一種同時測定咸魚中8 種生物胺的HPLC方法,該方法在GB 5009.208—2016方法基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的優(yōu)化,使用5 g/100 mL三氯乙酸進(jìn)行提取,加入飽和碳酸氫鈉和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)試樣提取液的pH值為11,并采用丹磺酰氯進(jìn)行衍生后進(jìn)行測定,所需時間為24 min,檢出限(limit of detection,LOD)為0.03~0.10 mg/L、定量限(limit of quantitation,LOQ)為0.12~0.40 mg/L,測定青魚、草魚、大黃魚和馬鮫魚4 類咸魚中8 種生物胺,結(jié)果顯示,在這4 類咸魚中,8 種生物胺的含量差異較大,其中腐胺、尸胺和組胺的含量最高。陳玉峰等使用HPLC熒光結(jié)合衍生化法,對三牙魚、白立魚、馬友魚、大黃魚、海鱸魚、銀鯧魚、馬鮫魚7 種腌干魚制品中色胺、-苯乙胺、腐胺等8 種生物胺進(jìn)行測定,并比較三氯乙酸、HClO和HCl的提取效果,結(jié)果顯示,使用5 g/100 mL三氯乙酸提取效果最好,檢測時間為30 min,最低LOD為0.03~0.10 μg/mL;通過對實(shí)際樣品的檢測結(jié)果顯示,腌干魚制品中廣泛存在組胺和酪胺,且不同的腌干魚制品,其生物胺含量差異較大,分析原因可能是由于在魚加工制作過程中的環(huán)境因素和制作工藝造成的。因此,一些國家把組胺作為咸魚或腌制魚等產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
HPLC-MS/MS法相較其他方法靈敏度更高、檢測時間更短且選擇性更優(yōu),并且能對結(jié)構(gòu)相似的生物胺進(jìn)行更準(zhǔn)確的定性定量,因此,使用HPLC-MS/MS法檢測生物胺受到廣大學(xué)者的關(guān)注。Shiono等采用HPLC-MS/MS法對魚及魚肉制品中的組胺、尸胺、酪胺、-苯乙胺進(jìn)行測定,使用5 g/100 mL三氯乙酸進(jìn)行提取,Py-Tag試劑衍生化15 min,分析時間為13.5 min,LOQ為0.2~40.0 ng/mL,使用該方法對3 個魚肉和魚肉罐頭質(zhì)控樣品中組胺分別進(jìn)行3 次測定,結(jié)果顯示,該方法的測定結(jié)果均在參考值的拓展不確定度范圍內(nèi),說明該方法適用于魚及魚肉制品中生物胺的檢測;同樣使用該方法對日本市場上購買的金槍魚、沙丁魚、魚露、魚干等中4 種生物胺進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,35%樣本檢出組胺和酪胺,13%樣本檢出尸胺,10%樣本檢出-苯乙胺,魚的種類和生產(chǎn)工藝的差異導(dǎo)致魚和魚肉產(chǎn)品中生物胺的含量有所不同。許國旺等發(fā)明了針對魚中14 種生物胺進(jìn)行靶向分析的HPLC-MS/MS檢測方法,該方法使用5 mg/mL的5-磺基水楊酸溶液并加入氧化鋯小球以珠打研磨方法進(jìn)行提取,然后加入體積分?jǐn)?shù)1%的苯甲酰氯乙腈溶液衍生10 min,分析時間為15 min;通過此方法對市售鲅魚、黃花魚、帶魚、鯧魚等進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)所有樣本中都存在精胺、亞精胺、尸胺和腐胺,鲅魚、黃花魚、鯧魚含有少量組胺和酪胺,且組胺含量≤4.15 mg/kg,遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的限量標(biāo)準(zhǔn),說明市售鲅魚、黃花魚、帶魚、鯧魚還未腐敗。葉磊海等使用酸化乙腈分2 次提取在20、35 ℃條件下分別放置1、9 d的南美白對蝦、梭子蟹、大黃魚、甲魚等水產(chǎn)品中9 種生物胺,采用PriME HLB SPE柱凈化并使用HPLC-MS/MS檢測,該方法的LOD為5 μg/kg,LOQ為15 μg/kg,回收率為80.5%~109.5%;20 ℃放置9 d的樣本中生物胺含量增加不大,而35 ℃放置的樣本中組胺、尸胺、腐胺含量增加最多,達(dá)800~5 000 mg/kg,肉質(zhì)腐敗變質(zhì),說明貯藏溫度與水產(chǎn)品中生物胺有直接關(guān)系,同樣也說明組胺、尸胺、腐胺可以作為評判水產(chǎn)品新鮮程度的重要指標(biāo);此方法的優(yōu)勢在于其未采用衍生化處理,簡化了提取凈化步驟,大大節(jié)省了前處理時間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,HPLC-MS/MS技術(shù)在檢測水產(chǎn)品等食品中的生物胺方面會得到廣泛和深入的應(yīng)用研究。
GC法具有分析速度快、要求目標(biāo)物能被氣化的特點(diǎn)。Hwang等采用GC法測定蝦仁、凍魚、新鮮魚及魚制品中組胺、腐胺和尸胺,使用含有氫氧化鈉的堿性甲醇進(jìn)行提取,以1,9-壬二醇作為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行內(nèi)標(biāo)法校正,方法的LOD為5 mg/g,新鮮的魚、蝦中未檢出3 種生物胺,冷凍魚及魚制品中均檢出,冷凍魚的組胺含量比魚制品中高出5~10 倍,說明冷凍魚在市售過程中為了保持其貨架期,放置時間較長,不夠新鮮。Li Chenghui等通過比較納米TiO、MnO、ZnO和SiO對揮發(fā)性脂肪族胺,如二甲胺、三甲胺、乙二胺、正丁胺、環(huán)己胺等的發(fā)射信號效果,發(fā)現(xiàn)納米SiO的增效作用最好,通過自制基于納米SiO涂層的介質(zhì)阻擋放電-分子/自由基發(fā)射光譜法GC檢測器,通過優(yōu)化該方法的GC儀器參數(shù),建立了魚中5 種揮發(fā)性脂肪族胺的GC檢測方法,LOD為1.8~4.4 μg;使用該方法對室溫下連續(xù)放置45 h的鯉魚中三甲胺進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果顯示,三甲胺的含量與時間的延長呈正相關(guān);該方法可為即時判別魚類新鮮度提供一種新的檢測方法。
GC-MS法是在GC基礎(chǔ)上聯(lián)合MS的方法,因部分生物胺的熱不穩(wěn)定性,也使得GC和GC-MS的使用受到了限制。Chung等使用0.5 mol/L HCl分2 次提取,并采用SPME結(jié)合GC-MS檢測299 個魚樣本(共89 種類別)中的甲醛、二甲胺、三甲胺及其氧化物,結(jié)果顯示,所有樣本中(包括新鮮魚類和冷凍魚類)均檢出三甲胺氧化物,含量為5~3 500 mg/kg;一半樣本中檢出二甲胺,含量為64~320 mg/kg;85%樣本中檢出三甲胺,有些樣本的含量超過1 000 mg/kg;在6 類魚中三甲胺的含量較高,同樣也檢出了高含量的甲醛,研究結(jié)果證明了三甲胺氧化物在魚貯藏過程中通過內(nèi)源酶的作用分解為二甲胺和甲醛。GC-MS法也成功應(yīng)用于酒中生物胺的檢測,張鵬玲等自制了一種三維共價有機(jī)骨架(COF-DL229)與環(huán)氧樹脂復(fù)合而成的纖維型SPME器,并結(jié)合GC-MS成功應(yīng)用于葡萄酒中苯乙胺和酪胺的檢測,LOD分別低至0.01、1 μg/L;使用該方法分析市售3 種葡萄酒中的苯乙胺和酪胺,結(jié)果顯示,苯乙胺含量為51.72~75.56 μg/L,酪胺含量為41.58~124.55 μg/L,該法為生物胺的檢測技術(shù)開辟了新的方向。
TLC法是利用層析分離技術(shù)快速分離、鑒定和半定量分析樣品中的微量物質(zhì),因此分析結(jié)果準(zhǔn)確度較低。賴姝毓將基于溶膠-凝膠法構(gòu)筑的茚三酮@二氧化鈦納米直讀復(fù)合顯色材料與TIC法結(jié)合,開發(fā)出一種水產(chǎn)品中組胺的直讀顯色半定量快速檢測方法,利用Image J軟件分析結(jié)果與液相色譜法的結(jié)論證明了顯色帶的顏色深淺與組胺含量呈良好的正相關(guān)性,其顯色結(jié)果可直接通過肉眼判別,肉眼識別LOD低至18.75 mg/kg,該方法不需要進(jìn)行前處理即可實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品中組胺的半定量,是未來組胺快檢技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)研究方向。Shalaby使用TLC法定量檢測食品中組胺、尸胺、腐胺、苯乙胺、酪胺、色胺、精胺及亞精胺,使用5 g/100 mL三氯乙酸提取食品樣本中的生物胺,并用丹磺酰氯進(jìn)行衍生化處理;在魚、肉制品、干酪等食品中進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該方法回收率較高,為85.2%~93.2%,方法LOQ低至5 ng,因此該方法適用于各類食品中生物胺的檢測。
CE法是根據(jù)樣品中各組分分布特性和流動性的不同進(jìn)行分離,以高壓電場為驅(qū)動力的檢測方法,但分離重現(xiàn)性較差,檢出限較高。Mantoanelli等使用HCl進(jìn)行提取,并采用丹磺酰氯作為衍生劑結(jié)合CE法檢測新鮮干酪和牛乳飲品中尸胺、組胺、腐胺、色胺、酪胺5 種生物胺,標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)≥0.99,LOD為7~50 μg/L,結(jié)果表明,新鮮干酪和牛乳飲品中存在腐胺和尸胺,可能是樣本在生產(chǎn)過程中受到了污染;該方法也可應(yīng)用于魚、肉基質(zhì)中生物胺的檢測。錢勇強(qiáng)建立基于Ru(bpy)為電化學(xué)發(fā)光體系的CE-電化學(xué)發(fā)光檢測方法,利用該方法對魚露、魷魚絲、鯧魚、海蠣等水產(chǎn)品及其制品中的色胺、腐胺、組胺、酪胺、苯乙胺和亞精胺等生物胺進(jìn)行檢測,以海蠣為例,研究各生物胺隨貯藏時間延長的變化情況,結(jié)果表明,在0 ℃貯藏的海蠣,貯藏4 d內(nèi),其生物胺含量變化不大,超過4 d,生物胺含量隨著貯藏時間的延長而增加;在4 ℃貯藏的海蠣,貯藏第2天開始其生物胺含量開始增加,貯藏4 d腐胺和亞精胺含量急速增長,說明生物胺可作為貝類新鮮度的一個指標(biāo)。劉方震采用直接和間接紫外結(jié)合CE法測定尸胺、腐胺、精胺及亞精胺等14 種生物胺,LOD為0.9~3.2 μmol/L;采用此法對運(yùn)動員尿液中的生物胺與運(yùn)動疲勞相關(guān)性進(jìn)行研究,結(jié)果表明,運(yùn)動員疲勞后尿液中的苯乙胺、去甲腎上腺素、肌肽含量與運(yùn)動前比較有明顯增加的趨勢,其中肌肽含量增加顯著,但尿液中尿酸會影響生物胺的定量,因此,還需對生物胺與運(yùn)動疲勞的相關(guān)性進(jìn)行更加深入的研究。
IC法是以離子交換原理進(jìn)行分離、定性和定量。Drago等建立一種IC-質(zhì)譜聯(lián)用方法,應(yīng)用于鮮魚和加工魚制品中組胺、胍丁胺、酪胺、尸胺、腐胺、色胺、三甲胺、-苯乙胺、精胺、亞精胺10 種生物胺的分析,該方法不需進(jìn)行額外的衍生化操作,僅加入純水超聲5 min、旋渦25 min進(jìn)行提取,前處理簡便、快捷,但每個樣品的分析時間較長,為50 min,通過該方法得到10 種生物胺的LOD為0.02~15.60 ng/g;使用該方法對來自7 個不同國家的腌鰹魚、腌鯡魚、鹵鳀魚、鹵青魚、鹵鳳尾魚、鹵鰹魚、熏鮭魚、丹麥發(fā)酵鯡魚、意大利腌鳳尾魚、加拿大煙熏鮭魚、挪威熏鮭魚、挪威腌鯡魚等各類傳統(tǒng)加工魚制品17 個樣本中生物胺進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,所有樣本中均含有較高含量的組胺、腐胺、尸胺、酪胺和胍丁胺,其中部分樣本中組胺的含量超過歐盟等國家規(guī)定的傳統(tǒng)魚類產(chǎn)品的限量標(biāo)準(zhǔn)(≤100 mg/kg);傳統(tǒng)加工魚制品中影響生物胺形成的因素差異很大,通過發(fā)酵或酶促法制成的魚,均含有較高含量的游離氨基酸,它們是形成生物胺的前體物質(zhì),這些產(chǎn)物中的游離氨基酸含量又取決于內(nèi)源酶的活性,而內(nèi)源酶又受樣本酸度的增加、脫水和氯化鈉的影響,其活性不同,使得蛋白質(zhì)變性并分解為氨基酸的量不同,從而影響生物胺的產(chǎn)生,導(dǎo)致其含量的差異。孫永等比較0.5 mol/L甲基磺酸、0.5 mol/L高氯酸及10 g/100 mL三氯乙酸溶液對水產(chǎn)品中三甲胺、尸胺、腐胺、組胺、亞精胺的提取效果,采用IC法檢測,結(jié)果表明,0.5 mol/L甲基磺酸溶液提取效果最好,回收率達(dá)85.2%~106.9%;以在室溫下放置2 d輕度腐敗的秋刀魚為例,使用0.5 mol/L甲基磺酸溶液提取秋刀魚中5 種生物胺,無明顯基質(zhì)干擾,5 種生物胺峰形和分離度均較好,說明該方法適用于快速測定水產(chǎn)品中常見的生物胺。趙好等同樣采用甲基磺酸溶液提取食品中的精胺、亞精胺、腐胺、尸胺和組胺,以IC法測定,通過在金槍魚、鲅魚、蒜腸、廣式香腸和小龍蝦中加入生物胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以檢測不同基質(zhì)中的提取效果,回收率為81.9%~130.0%,提取效果均較好;以小龍蝦為例,在常溫下放置2 d,測得腐胺和尸胺含量明顯增加,說明本方法切實(shí)可行。
電化學(xué)生物傳感器是由生物材料的敏感元件與計算機(jī)聯(lián)合應(yīng)用的一種檢測技術(shù),是目前分析研究中最活躍的領(lǐng)域之一。林漢華發(fā)明了一種含有雙金屬[Fe(bpy)(CN)]-[Fe(HO)Cl]復(fù)合物的用于檢測魚類和肉類中生物胺的化學(xué)傳感水凝膠,該復(fù)合物的雙金屬鐵(Ⅱ)-鐵(Ⅲ)間以氰基橋連接,當(dāng)將含有一定含量組胺、腐胺、亞精胺或酪胺的樣本置于存有水凝膠的密封容器中時,氰基-橋處會發(fā)生特異性斷裂,基于生物胺對紫外-可見分光光度響應(yīng)的敏感度,水凝膠將由第1顏色深綠色變?yōu)榈?顏色橙色/紅色,該方法視覺顏色對比度高,裸眼易辨別,且顏色深淺與生物胺含量成正比,可通過化學(xué)傳感水凝膠的顏色來確定食品中存在的生物胺水平是否超過限值,例如:水凝膠顏色為紅色/橙色,表明食品中生物胺超過預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)限量值;同時,由于食物樣品與化學(xué)傳感溶液沒有直接接觸,避免了食品被破壞或被化學(xué)品污染;另外,由于此方法可通過肉眼直接判別食品的新鮮度,因此適用于現(xiàn)場食物質(zhì)量和安全無損、快速檢測。李捷等發(fā)明了一種內(nèi)置有機(jī)場效應(yīng)晶體管的生物胺氣敏傳感器,該晶體管在生物胺敏感層和有機(jī)半導(dǎo)體層形成導(dǎo)電溝道,當(dāng)樣本中有生物胺時,生物胺將與生物胺敏感層、有機(jī)半導(dǎo)體層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而改變導(dǎo)電溝道的電阻,生物胺氣敏傳感器通過感知電阻的變化即可感測生物胺,電阻大小與生物胺含量成正比,此方法可有效提高檢測的敏感度。電化學(xué)生物傳感器作為一種新型的生物胺檢測方法,其應(yīng)用價值較高,尤其在生物胺的快速檢測技術(shù)方面具有廣闊的發(fā)展前景。
綜上所述,水產(chǎn)品中生物胺的檢測技術(shù)越來越注重高效、快速、靈敏,很多學(xué)者將現(xiàn)有的液相色譜、GC、IC等常規(guī)檢測手段的前處理方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),同時開發(fā)或合成新型材料,用于提取凈化樣本中的生物胺,并結(jié)合高通量、高靈敏度、微型化、便攜化的檢測儀器和手段,使得檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確、直觀。因此,微小便攜、可快速檢測生物胺的儀器和技術(shù)值得深入探究。
生物胺對人體健康影響較大,建立方便、簡單、準(zhǔn)確的分析方法測定食品中的生物胺具有重要意義。因此,未來的工作將以繼續(xù)開發(fā)新的檢測技術(shù)為主要目的,并結(jié)合更高效的在線富集方法,以此來提高分析檢測的靈敏度。主要體現(xiàn)在以下幾方面:上述前處理方法應(yīng)用已非常廣泛,但是隨著先進(jìn)技術(shù)和新型材料的發(fā)展,需要結(jié)合新的前處理技術(shù),以消耗更少的試劑來實(shí)現(xiàn)高效、快速萃取分離目標(biāo)分析物,開發(fā)或合成一些吸附性能高、選擇性高的填料作固體吸附劑,來萃取分離目標(biāo)分析物;生物胺存在于各種類型的食品中,基質(zhì)復(fù)雜,為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性,有效分析生物胺帶來的風(fēng)險,應(yīng)朝著環(huán)保、高效及技術(shù)聯(lián)用方向發(fā)展;現(xiàn)代的樣品前處理發(fā)展方向以微型化、自動化、便攜化以及高靈敏度和高準(zhǔn)確性為主,所以需要更加關(guān)注設(shè)備的微小便攜與遠(yuǎn)程實(shí)時在線監(jiān)測技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的開發(fā)和利用。