代謝組學技術(shù)在食品安全中的運用

□ 李思斯 江西省萍鄉(xiāng)市安源區(qū)市場和質(zhì)量監(jiān)督管理局

代謝組學技術(shù)在食品安全中的運用

□ 李思斯 江西省萍鄉(xiāng)市安源區(qū)市場和質(zhì)量監(jiān)督管理局

作為全球性重大戰(zhàn)略性問題，食品安全受到了世界各國政府和消費者的重視。但目前我國的食品安全問題形勢并不樂觀，“蘇丹紅鴨蛋”“瘦肉精”“爆炸西瓜”“地溝油”等威脅百姓身體健康的食品安全問題層出不窮。而使用常規(guī)檢測方法對食品進行安全檢測，往往較難發(fā)現(xiàn)上述問題的存在。使用代謝組學技術(shù)這種新的檢測分析技術(shù)進行食品檢測，則可對食品所有基本組成成分進行整體定性和定量分析，能為食品安全提供一定的保障。

代謝組學技術(shù)關(guān)鍵

運用代謝組學技術(shù)開展食品檢測研究，需要完成取樣、制樣、儀器分析、數(shù)據(jù)分析、生物標志和生物學解釋等步驟。其中，較為關(guān)鍵技術(shù)則包括分離檢測技術(shù)和數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)。

分離檢測技術(shù)

目前，代謝組學研究中使用的分離檢測技術(shù)有高壓液相色譜分離技術(shù)、氣相色譜分離技術(shù)、質(zhì)譜檢測技術(shù)、近紅外光譜檢測技術(shù)和核磁共振檢測技術(shù)等。通常情況下，可使用液-質(zhì)聯(lián)用和氣-質(zhì)聯(lián)用分析法，也可直接進行質(zhì)譜檢測技術(shù)的應(yīng)用。由于代謝物具有一定的濃度差異和化學復(fù)雜性，往往需聯(lián)用多種分析技術(shù)。在食品檢測中，大多使用質(zhì)譜檢測技術(shù)和核磁共振檢測技術(shù)，可獲得較高的分辨力和靈敏度。

數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)

在對代謝組學的數(shù)據(jù)進行處理和分析時，可使用統(tǒng)計學分析法和化學物定性定量分析法。針對分離得到的化學物質(zhì)，需利用色譜數(shù)據(jù)庫進行檢索分析，然后將檢索結(jié)果與標準品保留時間進行比對，從而完成定性檢測。而數(shù)據(jù)分析常常使用多維數(shù)據(jù)分析法，包括主成分分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法等，可用于完成不同處理樣品數(shù)據(jù)的歸類區(qū)分。使用統(tǒng)計方法需根據(jù)檢測需要選擇合適的統(tǒng)計學軟件，從而完成大量代謝組學數(shù)據(jù)的處理。

代謝組學技術(shù)在食品安全中的運用

在獸藥殘留檢測中的運用

我過動物源食品需求正向著高質(zhì)量方向轉(zhuǎn)變，獸藥殘留問題也成為食品安全需要關(guān)注的重要問題?？衫么x組學技術(shù)，使用液相色譜-高分辨質(zhì)譜儀對牛血清中雌二醇或孕酮的潛在生物標志物進行檢測，為準確判斷牛體內(nèi)是否殘留獸藥提供依據(jù)。此外，使用該儀器的同時應(yīng)用非靶向代謝組學分析法，可根據(jù)小牛尿液代謝物的變化情況進行濫用β2-受體激動劑克侖特羅的檢測。在此基礎(chǔ)上，使用正交偏最小二乘法和主成分分析法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理，可完成該類獸藥的生物標志物的檢測。

在禁用物質(zhì)檢測中的運用

2008年，奶粉中添加三聚氰胺的食品安全事件引起社會對食品禁用物質(zhì)檢測問題的廣泛關(guān)注。使用代謝組學技術(shù)可進行誘發(fā)兒童腎結(jié)石的三聚氰胺生物標志物的檢測，利用高效液相色譜分離技術(shù)和質(zhì)譜檢測技術(shù)完成有關(guān)物質(zhì)的分離檢測，然后利用主成分分析等方法完成數(shù)據(jù)的處理和分析。利用該方法對因食用三聚氰胺而出現(xiàn)腎結(jié)石的兒童尿液進行檢測，可發(fā)現(xiàn)其中含有導(dǎo)致代謝異常的生物標記物黃嘌呤。因此，使用代謝組學技術(shù)能完成包括三聚氰胺在內(nèi)的一些食品禁用物質(zhì)的檢測。

在轉(zhuǎn)基因食品檢測中的運用

作為新型生物技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)具有不確定性和不成熟的特點，人們對轉(zhuǎn)基因食品往往抱著謹慎的態(tài)度。在轉(zhuǎn)基因食品檢測方面，使用核磁共振和紅外光譜儀對轉(zhuǎn)基因土豆進行檢測，雖然能發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因土豆和非轉(zhuǎn)基因土豆在代謝組學結(jié)果上存在差異，但這些差異與非轉(zhuǎn)基因土豆儲存一周后的代謝差異相比并不明顯。在轉(zhuǎn)基因大米、轉(zhuǎn)基因番茄和轉(zhuǎn)基因玉米等轉(zhuǎn)基因食品的研究上，代謝組學技術(shù)也得到了應(yīng)用。從研究結(jié)果來看，該技術(shù)的使用受到環(huán)境和時間等因素的影響，但能完成轉(zhuǎn)基因食品和非轉(zhuǎn)基因食品間的代謝差異的準確評估，因此可反映轉(zhuǎn)基因食品對人類健康的影響。

在食品摻假檢測中的運用

在食品的常規(guī)檢測中，通常只能對目標化合物進行檢測，無法有效地檢測食品中的摻假成分。使用代謝組學技術(shù)則能對食品中所有成分組成的整體進行定性定量檢測，可完成摻假食品的鑒別。目前，使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀和代謝組學技術(shù)，可進行人工剔骨肉和機械回收肉的成分區(qū)分，為防止商家利用機械回收肉以次充好提供檢測依據(jù)。此外，使用偏最小二乘法和質(zhì)譜檢測技術(shù)還可完成花生油和蔬菜油的區(qū)分鑒別。因此，使用代謝組學技術(shù)能用于檢測摻假食品，從而更好地維護消費者的利益。

在食源性疾病檢測中的運用

運用代謝組學技術(shù)，也能進行食源性疾病的檢測。傳統(tǒng)檢測手段易出現(xiàn)假陽性或假陰性的檢測結(jié)果，在由病原菌導(dǎo)致的微生物性食物中毒的防治方面無法發(fā)揮較好的作用。使用代謝組學技術(shù)，可利用液相色譜質(zhì)譜和氣相色譜等檢測技術(shù)完成牛肉和雞肉中沙門菌和大腸桿菌等的檢測，并可較為成功地預(yù)測未知樣品中是否有致病菌，為食品中食源性疾病的檢測提供技術(shù)支持。

結(jié)語

在食品安全領(lǐng)域，運用代謝組學技術(shù)可完成獸藥殘留、禁用物質(zhì)、食品摻假和轉(zhuǎn)基因食品等多個項目的檢測，為食品安全管理提供有效的技術(shù)手段。因此，隨著相關(guān)分析方法的進一步完善，該技術(shù)將在食品安全檢測中得到廣泛的應(yīng)用。