閆航濱,趙維凡,湯夢婷,周 育
黑茶茶湯中赭曲霉毒素A的提取與檢測方法
閆航濱,趙維凡,湯夢婷,周 育*
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室,合肥 230036)
日常飲茶中,茶葉若因加工或貯藏不當(dāng)污染了一定量霉菌毒素,同時對于沖泡過程中的浸出率及實際的攝入量,仍欠缺深入了解。為建立茶湯中赭曲霉毒素A(OTA)的提取方法,為飲茶所攝入生物毒素的安全評估提供更合理的分析方法,研究使用乙腈作為提取溶劑提取茶湯中的OTA,然后加入鹽離子使乙腈和水相分層,去除雜質(zhì)后,以高效液相色譜法(HPLC)分析檢測,通過對比4種不同方法的準(zhǔn)確度、線性、精密度、靈敏度等指標(biāo),選擇最合適于茶湯的檢測方法。結(jié)果表明,方法M4通過用含0.1%甲酸酸化乙腈提取,用氯化鈉和硫酸鎂使乙腈和茶湯分層,在準(zhǔn)確度、精密度、靈敏度等指標(biāo)上,均優(yōu)于其他3種方法。方法M4在茶湯中OTA添加濃度為1~45 μg·L-1時回收率為82.5%~99.8%,標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%~7.3%;該方法添加回收的回歸方程相關(guān)系數(shù)為0.9971。在日間和日內(nèi)驗證試驗中,高濃度毒素組日內(nèi)回收率為90.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%,日間回收率為87.5%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%;低濃度毒素組的日內(nèi)回收率為91.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.2%,日間回收率為92.4%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.7%;該方法的定量限為1.1 μg·L-1,檢出限為0.33 μg·L-1。不同類型黑茶茶湯驗證實驗發(fā)現(xiàn),該方法的回收率均高于88.65%。對比這4種方法,方法M4在分析結(jié)果上均好于其他3種方法,適合用于茶湯中OTA的檢測,該方法對于OTA在茶水沖泡過程中浸出情況及安全風(fēng)險評估有重要的參考意義。
茶湯;赭曲霉毒素;方法建立;高效液相色譜;方法驗證
茶葉因富含茶多酚、茶氨酸等多種生物活性成分并具有較好的保健功效深受人們的喜愛。飲茶在我國,甚至世界上很多國家已經(jīng)成了一種健康的生活習(xí)慣[1-3]。后發(fā)酵黑茶加工過程離不開微生物參與,尤其在渥堆發(fā)酵過程中來源于鮮葉及環(huán)境中的菌群對黑茶品質(zhì)及風(fēng)味的形成有重要作用。然而,這些土著微生物菌群對茶葉風(fēng)味形成具有重要貢獻的同時是否存在有害微生物及霉菌毒素的污染,也是一個值得關(guān)注的問題。我國的茶葉加工企業(yè)具有數(shù)量多、規(guī)模小、生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊等鮮明特征。在一些中小企業(yè),生產(chǎn)過程中因環(huán)境衛(wèi)生條件不適宜、渥堆發(fā)酵條件控制不當(dāng)或者生產(chǎn)、銷售過程中因貯藏條件不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐傻挠泻ξ⑸镂廴倦y以避免[4-5]。發(fā)酵茶葉為一類次生代謝產(chǎn)物含量豐富的基質(zhì),霉菌毒素污染問題并不像花生、大米和玉米(富含脂肪、淀粉和蛋白質(zhì))等農(nóng)產(chǎn)品那樣突出,但作為一種由自然發(fā)酵食品(飲品),其微生物的安全問題仍需要高度重視[6]。
赭曲霉毒素A(OTA)是食物中最常見的霉菌毒素之一,它是由幾種曲霉菌(spp.)和青霉(spp.)產(chǎn)生[7]。有害霉菌的生長及毒素產(chǎn)生,取決于許多因素,包括菌株生長的溫度、濕度、食品基質(zhì)、含水量以及后續(xù)食品加工和儲存環(huán)境等[8-9]。赭曲霉毒素A已被國際癌癥研究機構(gòu)列為2B類致癌物(即可能對人類有致癌),同時也具有神經(jīng)毒性、腎毒性和免疫抑制作用[10]。研究顯示,發(fā)酵茶在不適當(dāng)?shù)募庸ず唾A藏環(huán)境有可能會有產(chǎn)毒曲霉和OTA的污染[11-15]。從現(xiàn)有的檢測結(jié)果來看,各類霉菌毒素在茶葉中的檢出率及陽性樣品污染濃度呈“雙低”特點。關(guān)于茶葉中霉菌毒素檢測方法研究,主要集中于從干茶中直接提取霉菌毒素,并未考慮各類霉菌毒素水溶性和泡茶浸出率問題。然而,茶葉有別于其他食品基質(zhì),不直接食用。因此,研究茶湯中霉菌毒素的提取及檢測方法,對研究不同類型霉菌毒素在茶葉沖泡過程中的提取率及膳食攝入水平具有重要意義。QuEChERS(quick、easy、cheap、effective、rugged和safe)是近年來發(fā)展的一種用于農(nóng)藥快速提取方法,其原理為樣品經(jīng)乙腈或酸化乙腈提取后,采用鹽離子鹽析分層,以PSA(乙二胺-N丙基硅烷)和PVPP(聚乙烯吡咯烷酮)等試劑除去基質(zhì)中有機酸、色素、酚類等干擾物,以達到凈化目的[16-18]。本研究依據(jù)QuEChERS原理,對茶湯中OTA的不同提取方案進行對比分析,建立茶湯中OTA最佳分析方法,以期為茶葉中OTA的膳食風(fēng)險監(jiān)測、評估做技術(shù)支撐。
黑茶茶樣:普洱熟茶(散茶)、六堡茶、安化黑茶、青磚茶、康磚茶和茯磚茶的茶樣均采購自國內(nèi)的茶葉專門店或網(wǎng)上專賣店,每種茶樣收集均超過1.0 kg,常溫保存于干燥環(huán)境中。
本試驗主要試劑包括:色譜純乙腈(純度>99.9%,美國TEDIA公司);色譜純甲酸、乙酸(純度>98.0%,上海阿拉丁公司);蒸餾水(香港屈臣氏公司);氯化鈉(純度> 99.0%)、硫酸鎂(純度>98.0%)、檸檬酸鈉(純度> 98.0%)均購買于上海生工生物公司;乙二胺-N丙基硅烷(PSA,純度> 98.0%)、聚乙烯吡咯烷酮(PVPP,純度> 98.0%)均為德國CNW Technologies公司產(chǎn)品。赭曲霉毒素A標(biāo)準(zhǔn)品(20 μg·mL-1于甲醇,純度> 99.0%)為美國維康公司產(chǎn)品。
主要儀器包括:渦旋震蕩儀(德國依卡有限公司),微量移液器(德國Eppendorf公司),低溫高速離心機(美國sigma公司),離心濃縮儀(上海般諾),高效液相色譜儀(美國waters公司)。
1.3.1 茶湯的準(zhǔn)備 取5 g普洱(熟茶)茶樣于500 mL錐形瓶中,加入250 mL沸水浸泡5 min,冷卻至室溫,隨后用玻璃纖維濾紙過濾除去茶渣,取茶湯(每份20 mL)加入OTA渦旋混勻以備提取分析使用。
1.3.2 茶湯中赭曲霉毒素A的提取 依據(jù)QuEChERS方法原理,并參考Juan等[19]果汁中AFs(黃曲霉毒素)、OTA、AOH(交鏈孢酚)、AME(交鏈孢酚單甲醚)等霉菌毒素提取分析方法,設(shè)計并對比以下4種茶湯中OTA提取與檢測方法。
方法1(M1):取20 mL茶湯,加入20 mL乙腈和3.0 g檸檬酸鈉,渦旋1 min,以5 000 r·min-1離心10 min,取上清,重復(fù)提取2次,合并上清,再加入0.8 g 檸檬酸鈉,0.8 g硫酸鎂,以5 000 r·min-1離心10 min,取上清10 mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1.0 mL,用0.22 μm有機系濾膜過濾,然后經(jīng)HPLC檢測。
方法2(M2):同M1處理,將檸檬酸鈉替換為氯化鈉。
方法3(M3):取20 mL茶湯,加入20 mL乙腈和3.0 g氯化鈉,渦旋1 min,5 000 r·min-1離心10 min,取上清,重復(fù)提取2次,合并上清,再加入0.8 g 氯化鈉,0.8 g硫酸鎂,3 g PVPP,1.2 g PSA,5 000 r·min-1離心10 min,取上清10 mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1.0 mL,用0.22 μm有機系濾膜過濾,然后經(jīng)HPLC檢測。
方法4(M4):取20 mL茶湯,然后加入20 mL乙腈、20 μL甲酸和3.0 g氯化鈉,渦旋1 min后5 000 r·min-1離心10 min,取上清,重復(fù)提取2次,合并上清,再加入0.8 g 氯化鈉,0.8 g硫酸鎂,5 000 r·min-1離心10 min,取上清10 mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1.0 mL,用0.22 μm有機系濾膜過濾,然后經(jīng)HPLC檢測。
1.3.3 HPLC檢測條件 色譜柱型號為ACE C18柱,250 mm × 4.6 mm,5 μm;流動相:乙腈:2%乙酸水(50:50,);進樣量:5 μL;柱溫:38 ℃;流速:0.8 mL·min-1;熒光檢測器(FLD):激發(fā)波長:333 nm;發(fā)射波長:460 nm。
1.3.4 檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線制作 以HPLC流動相配置1~100 μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)品,進行HPLC檢測,以O(shè)TA檢測濃度為x,以色譜峰峰面積為y,進行線性擬合獲取OTA檢測的標(biāo)準(zhǔn)曲線,以及相關(guān)系數(shù)的平方(R2),以此標(biāo)準(zhǔn)曲線計算各檢測樣本OTA檢測濃度。
方法驗證所考慮的參數(shù)為:方法線性、靈敏度(檢測限和定量限)、準(zhǔn)確度(回收率)和精密度(重復(fù)性和重現(xiàn)性)。
(1)方法線性。取20 mL空白茶湯6份,分別加入OTA,使茶湯中毒素的終濃度為45、20、10、5、1和0 μg·L-1。每個濃度做6個重復(fù),經(jīng)由4種方法提取檢測后,以O(shè)TA檢測濃度為x,以色譜峰峰面積為y,進行線性擬合獲取檢測方法的線性方程,以及相關(guān)系數(shù)(R2),以相關(guān)系數(shù)來判斷檢測方法的線性關(guān)系,R2的值越接近1則方法的線性越好[18]。
(2)基質(zhì)效應(yīng)。取20 mL空白茶湯,分別用4種方法提取后,獲得每種方法提取后的茶湯基質(zhì),分別用該方法提取的茶湯基質(zhì)配制OTA基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),對照組用乙腈配制相同濃度的OTA溶劑標(biāo)準(zhǔn)?;|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和溶劑標(biāo)準(zhǔn)配制毒素濃度分別為100、50、20、10、5 和1 μg·L-1?;|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)組和溶劑標(biāo)準(zhǔn)組均做3個重復(fù)。經(jīng)HPLC檢測后,以濃度為x,以色譜峰平均面積為y,建立回歸方程?;|(zhì)效應(yīng)以茶湯基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方程的斜率與乙腈配制的溶劑標(biāo)準(zhǔn)方程的斜率比值,即公式(1)?;|(zhì)效應(yīng)結(jié)果在85%~115%,則可以認(rèn)為該基質(zhì)對目標(biāo)物的檢測無顯著性影響[19-21]。
基質(zhì)效應(yīng)(ME%)=(基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方程的斜率/乙腈配制的溶劑標(biāo)準(zhǔn)方程的斜率)×100 (1)
(3)靈敏度。在20 mL空白茶湯中加入OTA至終濃度為5 μg·L-1,分別采用4種方法提取,以流動相梯度稀釋,經(jīng)HPLC檢測后,以O(shè)TA信號響應(yīng)值和噪音值的比值來計算定量限(LOQ)和檢出限(LOD)。LOQ以O(shè)TA響應(yīng)值∶噪音值=10:1,LOD以O(shè)TA響應(yīng)值∶噪音值=3:1計算,LOQ和LOD越低,則該方法的靈敏度越高[20- 21]。
(4)準(zhǔn)確度。取20 mL空白茶湯5份,分別加入OTA,使茶湯中OTA的終濃度為45、20、10、5和1 μg·L-1,每個濃度做6個重復(fù)。回收率用公式(2)計算。
=(1×)/2(2)
式(2)中:—回收率;1—經(jīng)液相檢測的濃度(μg·L-1);2—添加到茶湯中的濃度(μg·L-1);—稀釋倍數(shù)。
(5)精密度。精密度驗證試驗中,設(shè)置高濃度(45 μg·L-1)和低濃度(5 μg·L-1)2個組的添加回收實驗。每個濃度組每天做6個重復(fù),且不連續(xù)重復(fù)5 d。根據(jù)實驗日內(nèi)回收率和日間回收率以及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)的比值進行比較分析,以此驗證各方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性。RSD的值越小,方法越可靠性越高(<15%為可接受范圍)[20-22]。
(6)方法適用性檢測。取不同類型黑茶茶樣,包括(六堡茶、安化黑茶、青磚茶、康磚茶和茯磚茶),用方法1.3.1獲得茶湯。取制備好的茶湯樣品20 mL,添加OTA使其茶湯中毒素濃度分別達到45 μg·L-1(高濃度組)和5 μg·L-1(低濃度組)并分別設(shè)置6個重復(fù)。以最佳提取檢測方法,驗證該方法對各類型黑茶茶湯的適用性。
以普洱(熟茶)為研究材料的添加回收實驗,4種不同方法(M1—M4)從普洱茶湯中提取的OTA經(jīng)HPLC分離,發(fā)現(xiàn)茶葉基質(zhì)中的同步提取物主要在2~6 min洗脫下來,而本研究中的OTA洗脫時間約為13 min。因此,4種方法的茶葉同步提取物與OTA可以較好分開,不對OTA的定性及定量分析產(chǎn)生影響(圖1)。
OTA濃度為45 μg·L-1。
Figure 1 OTA chromatograms by four different extraction methods from Pu’er tea infusion
圖2 4種提取方法的線性回歸方程
Figure 2 The regression equations of four different OTA determination methods
表1 4種方法的線性
注:y:峰面積;x:濃度。
在樣本添加濃度為0~45 μg·L-1范圍以內(nèi),以4種提取檢驗方法的檢測值,計算獲得的回歸曲線及線性關(guān)系,結(jié)果如表1和圖2所示。方法M1—M4的相關(guān)系數(shù)的平方值(R2)分別為0.999 7、0.999 6、0.994 1和0.997 1。添加回收實驗的分析結(jié)果顯示,4種不同方法添加回收率的線性關(guān)系值均大于0.99,即在0~45 μg·L-1濃度范圍內(nèi),4種提取分析方法均具有良好的線性相關(guān)性,其中以方法M1和M2最佳[18]。
基質(zhì)效應(yīng)是指基質(zhì)對目標(biāo)分析物產(chǎn)生的干擾,從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。茶葉中含有大量的次級代謝產(chǎn)物如茶多酚、酚酸、色素等,這些物質(zhì)可以隨著OTA同步被提取出來,從而干擾OTA分析的準(zhǔn)確性。本試驗中,茶湯提取物對4種方法的OTA檢測基質(zhì)效應(yīng)分別為94.3%、91.1%、95.4%和95.9%(表2),均在標(biāo)準(zhǔn)檢測方法可接受范圍[20-22]。同時,基質(zhì)效應(yīng)測試結(jié)果表明,方法M3和M4的茶湯機制效應(yīng)較小。
表2 4種方法提取基質(zhì)和乙腈配制的OTA標(biāo)準(zhǔn)曲線方程
注:y:峰面積;x:濃度;STD,表示以乙腈配置的OTA標(biāo)準(zhǔn)品,ME,基質(zhì)效應(yīng)。
表3 4種方法添加不同濃度OTA的回收率(n=6)
表4 4種方法的日間精密度(n=30)和日內(nèi)精密度(n=6)
方法學(xué)測試結(jié)果顯示:方法M1—M4的LOD分別為0.44、0.39、0.38和0.33 μg·L-1;M1—M4的LOQ分別為1.48、1.31、1.27和1.10 μg·L-1。從4種方法檢出限來看,方法M4的檢出限與定量限最低,具有最高的方法靈敏度。Haas等[13]以HPLC方法檢測普洱茶葉中OTA含量,該方法中的LOD為0.5 μg·kg-1,稍高于本研究中的M4;Monbaliu等[23]以UPLC-MS/MS方法檢測茶葉中OTA含量,該方法中的LOD為2.6 μg·kg-1。然而,以HPLC方法檢測大米及其副產(chǎn)品中OTA含量,LOD僅為0.06 μg·kg-1[8]。以上分析顯示,液相色譜法檢測茶葉中 OTA的靈敏度高于液質(zhì)方法,但與大米等食品基質(zhì)相比,茶葉中OTA檢測靈敏度顯然偏高,該結(jié)果與茶葉或茶湯基質(zhì)效應(yīng)關(guān)系密切。
添加不同濃度的OTA測試4種方法的回收率及標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果(表3)顯示方法M1在5個不同添加濃度下,回收率在70.5% ~77.9%之間,該結(jié)果未達到單個化合物添加回收率在80%~115%之間的基本要求[21-22]。方法M2在添加毒素濃度為45、20和10 μg·L-1條件下,回收率分別為81.5%、85.3%和91.6%,符合回收率基本要求;但是,在添加低濃度為5 和1 μg·L-1時回收率均低于80%,也未達到標(biāo)準(zhǔn)。方法M3在各個濃度下的添加回收率僅在63.1%~76.1%之間,不符合標(biāo)準(zhǔn)化檢測方法要求。相比而言,方法M4在5個不同的添加濃度下,回收率在82.5%~99.8%之間,在各濃度條件下均符合標(biāo)準(zhǔn)化檢測方法要求,顯著優(yōu)于其他3種方法。同時4種提取檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差最高值為7.2%(方法M4),最低值為1.4%(方法M1)均在可接受范圍內(nèi)。相比于其他3種方法,方法M4之所以有更高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定的回收率,可能與OTA在酸性環(huán)境下更易溶于有機提取劑密切相關(guān)。本實驗結(jié)果與Malir 等研究,在酸性條件下(pH < 7)OTA易轉(zhuǎn)移于有機提取相,更少殘留于茶湯或果汁水相結(jié)果一致[24]。
圖3 使用方法4(OTA濃度為45 μg·L-1)提取不同黑茶茶湯的色譜圖
Figure 3 OTA Chromatograms from different tea infusions extracted by method M4 (OTA concentration: 45 μg·L-1)
表5 不同黑茶茶湯毒素提取結(jié)果(n=6)
檢測方法另一個重要的指標(biāo)即方法的精密度,代表了該方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性。4種方法的精密度測試結(jié)果顯示,M4 > M2 > M1 > M3(表4)。方法M4在高濃度毒素組和低濃度毒素組,測試的日內(nèi)和日間回收率結(jié)果分別為90.9%、87.5%,91.9%和92.4%,該結(jié)果均優(yōu)于其他3種方法,且完全符合單個污染化合物分析測試要求。
同時,方法M4在高濃度毒素組和低濃度毒素組分析過程中,日內(nèi)和日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果分別為2.2%、3.2%,5.1%和6.7%,均在正常范圍內(nèi)(<15%)。從以上分析結(jié)果來看,方法M4在精密度測試方法中顯著優(yōu)于其他3種方法,尤其是方法M1和M3。因此,根據(jù)精密度測試結(jié)果,M4最適合于提取茶湯中OTA。
以普洱(熟茶)茶湯為基質(zhì),建立4個提取分析方法,根據(jù)以上方法學(xué)評估對比分析結(jié)果,方法M4是最適宜于普洱茶茶湯中OTA的提取與檢測。在此基礎(chǔ)上,本研究又同時選取六堡茶、青磚茶、安化黑茶、茯磚茶和康磚茶為測試材料,以普洱茶為對照,評估M4在其他后發(fā)酵黑茶中的適用性。結(jié)果顯示,以M4從6種發(fā)酵黑茶茶湯中提取的OTA經(jīng)HPLC分離,均可以與各自茶湯中同步提取物很好的分離,不會對OTA定性及定量分析產(chǎn)生影響(圖3)。HPLC色譜圖顯示,雖然不同黑茶茶湯基質(zhì)不影響OTA檢測分析,但各茶湯基質(zhì)有明顯差異,茶湯基質(zhì)出峰時間集中在2 ~6 min;青磚茶雜質(zhì)峰面積最大,茯磚茶和康磚茶較為相似,六堡茶雜質(zhì)峰面積較小。根據(jù)6種發(fā)酵黑茶雜質(zhì)峰分析,不同黑茶茶湯基質(zhì)有明顯差別。6種不同黑茶茶湯添加回收結(jié)果(表5)顯示,高濃度組回收率為88.65%~93.26%,低濃度組回收率為89.49%~102.15%;所有添加回收試驗標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于6.15%。本試驗中6種茶湯基質(zhì),對以M4為提取方法的OTA檢測未產(chǎn)生顯著性干擾,添加回收試驗表明M4普遍適用于黑茶茶湯中OTA檢測。但是,不同類型發(fā)酵茶因其茶葉原料、發(fā)酵工藝及參與微生物菌群皆有顯著的區(qū)別,在使用本方法前仍需要做具體的分析和方法學(xué)驗證。
我國黑茶的消費量僅次于綠茶,且我們周邊國家(例如,蒙古國、俄羅斯、印度及東南亞)后發(fā)酵黑茶的消費也十分的廣泛[16]。近幾年,由黑茶渥堆和貯藏過程中是否會發(fā)生有害微生物及霉菌毒素污染問題引起了廣泛關(guān)注。這些問題在引起老百姓飲茶憂慮同時,給發(fā)酵茶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展也造成了一定影響[7-9]。我國并未發(fā)布茶葉、茶湯或茶飲料中OTA檢測方法,國標(biāo)GB 5009.96—2016中關(guān)于液體樣品檢測[25],只包括植物油脂、醬油、醋、酒類的方法。2017年P(guān)allarés等通過分散液相微萃取方法,以液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC/MS-MS)檢測茶飲料中黃曲霉毒素和OTA等7種霉菌毒素[21]。Monbaliu等采用C18-SPE固相萃取柱凈化,建立草藥茶茶湯中霉菌毒素 UPLC-MS/MS檢測方法[23]。其他研究主要為干茶葉中霉菌毒素的提取分析,關(guān)于后發(fā)酵黑茶茶湯中OTA的檢測還未有所涉及[14-15, 20, 26]。
近年來,關(guān)于發(fā)酵黑茶中OTA污染研究也陸續(xù)開展。陳秋娥等檢測分析了44種普洱茶樣品,均未檢出OTA的污染[11];王鷺等檢測了市售20種各類茶葉樣品,也未檢出OTA污染[12]。Haas等檢測了36種普洱茶樣品,發(fā)現(xiàn)4份茶葉樣品檢出OTA,含量分別為0.65、0.65、14.8和94.7 μg·kg-1,參考我國食品中OTA限量范圍,其中兩份樣品含量超過可接受范圍[13];Ye等檢測了108個發(fā)酵茶樣品,發(fā)現(xiàn)2份樣品檢測出OTA,含量分別為5.9和36.4 μg·kg-1,1個樣品超出食品中OTA污染可接受水平[14];Cui等檢測了158種后發(fā)酵茶樣品,兩個樣品檢出黃曲霉毒素B1,濃度為2.07和1.24 μg·kg-1 [15]。Ye[14]和Cui[15]等根據(jù)所測定的樣品污染水平及膳食攝入數(shù)據(jù),分別作了6大類霉菌毒素和4種黃曲霉毒素風(fēng)險評估,結(jié)果顯示發(fā)酵黑茶的霉菌毒素膳食風(fēng)險暫不構(gòu)成可以預(yù)見的食品安全風(fēng)險。
從目前的研究報道來看,茶葉(主要為發(fā)酵黑茶)中OTA及其他霉菌毒素檢測結(jié)果,整體呈檢出率低及污染水平低的“雙低特點”,但是可靠的檢測方法才是檢測結(jié)果的基本保證。同時關(guān)于以上這些研究,一個值得注意的問題是茶葉與其他食品基質(zhì)不同,茶葉攝入方式為茶湯飲用,茶葉本身直接攝入或與其他食品加工后直接食用比例很小。本實驗及相關(guān)研究所涉及的赭曲霉毒素和黃曲霉毒素等水溶性較低,在茶葉沖泡過程中有多少毒素可以通過茶水沖泡浸出尚不清楚。因此,進一步研究茶湯中各類霉菌毒素提取方法及在茶水沖泡過程中的浸出率,對充分了解發(fā)酵茶葉中霉菌毒素膳食風(fēng)險有重要意義。
本研究依據(jù)QuEChERS基本原理,對普洱茶湯中4種OTA提取檢測方法完成對比分析。通過4種方法的線性、靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度同步比較,確定以含0.1%甲酸酸化乙腈提取、氯化鈉和硫酸鎂分層的方法M4為最佳提取檢測方法。不同茶湯基質(zhì)測試結(jié)果顯示,該方法在六堡茶、青磚茶、安化黑茶、茯磚茶和康磚茶等5種后發(fā)酵茶湯中也具有適用性。本方法可以對茶湯提取物進行離心濃縮,檢測痕量的OTA污染,對后發(fā)酵黑茶茶湯OTA檢測,霉菌毒素在茶湯中浸出率研究及更準(zhǔn)確的膳食風(fēng)險評估有重要意義。
[1] 陳富橋, 胡林英, 姜愛芹. 我國茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展40年[J]. 中國茶葉, 2019, 41(10): 1-5.
[2] 呂海鵬, 張盛, 林智. 茶的抗菌抗病毒功效[J]. 中國茶葉, 2019, 41(1): 1-6.
[3] 鐘玉心, 鄧素娥. 淺談茶葉質(zhì)量安全現(xiàn)狀和監(jiān)管方向[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2018(19): 75-77.
[4] 劉新, 張穎彬, 潘蓉, 等. 我國茶葉加工過程的質(zhì)量安全問題及對策[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報, 2014, 32(2): 16-19.
[5] 劉新, 陳紅平, 王國慶. 中國茶葉質(zhì)量安全40年[J]. 中國茶葉, 2019, 41(12): 1-9.
[6] 孫威江. 茶葉質(zhì)量與安全學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2020.
[7] NGUYEN K T N, RYU D. Concentration of ochratoxin A in breakfast cereals and snacks consumed in the United States[J]. Food Control, 2014, 40: 140-144.
[8] IQBAL S Z, ASI M R, HANIF U, et al. The presence of aflatoxins and ochratoxin A in rice and rice products; and evaluation of dietary intake[J]. Food Chem, 2016, 210: 135-140.
[9] HAJOK I, KOWALSKA A, PIEKUT A, et al. A risk assessment of dietary exposure to ochratoxin A for the Polish population[J]. Food Chem, 2019, 284: 264-269.
[10] World Health Organization, International Agency for Research on Cancer. some naturally occurring substances: food items and constituents, heterocyclic aromatic amines and mycotoxins[M]. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans, 1993, 56: 489.
[11] 陳秋娥. 普洱茶中霉菌毒素之研究論文[D].臺北: 臺灣大學(xué), 2003.
[12] 王鷺, 楊驊, 謝國祥, 等. 普洱茶、紅茶、綠茶中真菌毒素的檢測[J]. 中國中藥雜志, 2017, 42(24): 4801-4806.
[13] HAAS D, PFEIFER B, REITERICH C, et al. Identification and quantification of fungi and mycotoxins from Pu-erh tea[J]. Int J Food Microbiol, 2013, 166(2): 316-322.
[14] YE Z, WANG X, FU R, et al. Determination of six groups of mycotoxins in Chinese dark tea and the associated risk assessment[J]. Environ Pollut, 2020, 261: 114180.
[15] CUI P, YAN H B, GRANATO D, et al. Quantitative analysis and dietary risk assessment of aflatoxins in Chinese post-fermented dark tea[J]. Food Chem Toxicol, 2020, 146: 111830.
[16] ANASTASSIADES M, LEHOTAY S J, STAJNBAHER D, et al. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and “dispersive solid-phase extraction” for the determination of pesticide residues in produce[J]. J AOAC Int, 2003, 86(2): 412-431.
[17] SCHENCK F J, CALLERY P, GANNETT P M, et al. Comparison of magnesium sulfate and sodium sulfate for removal of water from pesticide extracts of foods[J]. J AOAC Int, 2002, 85(5): 1177-1180.
[18] KWON H, LEHOTAY S J, GEIS-ASTEGGIANTE L. Variability of matrix effects in liquid and gas chromatography-mass spectrometry analysis of pesticide residues after QuEChERS sample preparation of different food crops[J]. J Chromatogr A, 2012, 1270: 235-245.
[19] JUAN C, MA?ES J, FONT G, et al. Determination of mycotoxins in fruit berry by-products using QuEChERS extraction method[J]. LWT, 2017, 86: 344-351.
[20] YE Z, CUI P, WANG Y, et al. Simultaneous determination of four aflatoxins in dark tea by multifunctional purification column and immunoaffinity column coupled to liquid chromatography tandem mass spectrometry[J]. J Agric Food Chem, 2019, 67(41): 11481-11488.
[21] PALLARéS N, FONT G, MA?ES J, et al. Multimycotoxin LC-MS/MS analysis in tea beverages after dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME)[J]. J Agric Food Chem, 2017, 65(47): 10282-10289.
[22] European Commission. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticides residues analysis in food and feed[R]. European Commission Document No. SANTE/11945/2015, 2015.
[23] MONBALIU S, WU A B, ZHANG D B, et al. Multimycotoxin UPLC?MS/MS for tea, herbal infusions and the derived drinkable products[J]. J Agric Food Chem, 2010, 58(24): 12664-12671.
[24] MALIR F, OSTRY V, PFOHL-LESZKOWICZ A, et al. Transfer of ochratoxin A into tea and coffee beverages[J]. Toxins (Basel), 2014, 6(12): 3438-3453.
[25] 國家衛(wèi)生和計劃生育委員會, 國家食品藥品監(jiān)督管理總局. 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中赭曲霉毒素A的測定: GB 5009.96—2016[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2017.
[26] XU P, YING L, WU J, et al. Safety evaluation and antihyperlipidemia effect of aqueous extracts from fermented puerh tea[J]. Food Funct, 2016, 7(6): 2667-2674.
Extraction and detection of ochratoxin A in dark tea infusions
YAN Hangbin, ZHAO Weifan, TANG Mengting, ZHOU Yu
(State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)
In daily tea drinking, the tea leaves may be contaminated with a certain amount of mycotoxins due to improper processing or storage, meanwhile, we still lack of understanding of the mycotoxin migration rate and actual intake during the tea brewing process. Therefore, we aim to establish a method for the extraction and detection of ochratoxin A (OTA) in tea infusions, so as to make an appropriate safety assessment of biotoxins ingested through tea infusion. In this study, acetonitrile was used as major solvent to extract OTA in tea infusions, and different salt ions were added to separate acetonitrile and aqueous phase. The supernatant was cleaned and analyzed by HPLC (high performance liquid chromatography), four extraction methods were established and compared, and the most appropriate method was selected by evaluation of the accuracy, linearity, precision, sensitivity and other indicators. As results, method 4, which was extracted with acetonitrile containing 0.1% formic acid and separated the acetonitrile and aqueous phase with sodium chloride and magnesium sulfate, obtained the best results. Method validation of method 4 showed that recovery was between 82.5% and 99.8%, the standard deviation was 1.4% - 7.3%, and the correlation coefficient of the determination method was 0.997 1. In high-concentration fortified group, the intra-day recovery was 90.9%, and the relative standard deviation (RSD) was 2.2%; the inter-day recovery was 87.5% and the RSD was 3.2%. In low-concentration fortified group, the intra-day recovery was 91.9% and the RSD was 5.2%; the inter-day recovery was 92.4% and the RSD was 6.7%. The limit of quantification of the method was 1.1 μg·L-1, and the detection limit was 0.33 μg·L-1. Evaluation results of different types of dark tea infusions showed that the recovery rates of the method were all higher than 88.65%. In conclusions, by comparison of the four developed methods, method 4 is better than the other three methods, and it is suitable for the detection of OTA in tea infusions. The method developed in this study is of great significance for OTA migration rate evaluation from dry tea to tea infusions and appropriate risk assessment.
tea infusion; ochratoxin A; method establishment; HPLC; method validation
TS272
A
1672-352X (2021)06-0997-08
10.13610/j.cnki.1672-352x.20220106.010
2022-1-6 18:03:02
[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20220106.1253.020.html
2021-03-16
安徽省重點研發(fā)計劃項目(202004h07020007)資助。
閆航濱,碩士研究生。E-mail:1072735383@qq.com
通信作者:周 育,教授,博士生導(dǎo)師。E-mail:microbes@ahau.edu.cn