水產(chǎn)品溯源技術(shù)研究進(jìn)展

區(qū)兌鵬 張小軍

(1 浙江海洋大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江舟山 316022；2 浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316022)

隨著我國(guó)居民收入水平的不斷提高，人們的營(yíng)養(yǎng)膳食觀念也在逐漸轉(zhuǎn)變。水產(chǎn)品作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來(lái)源之一，已成為人們?nèi)粘Ｊ澄锵M(fèi)的重要組成部分[1]。水產(chǎn)品的蛋白質(zhì)利用率比畜禽類(lèi)高很多，且其脂肪含量較低，一般在5%以下[2]，更加適合于現(xiàn)代低脂飲食。水產(chǎn)品需求的快速增長(zhǎng)促進(jìn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，但也導(dǎo)致了水產(chǎn)品質(zhì)量安全事件的頻發(fā)，給我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和相關(guān)出口貿(mào)易企業(yè)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。如2002年的“氯霉素事件”[4]，2005年的“孔雀石綠事件”[5]，2006年的大閘蟹、福壽螺、桂花魚(yú)和多寶魚(yú)事件[6-7]，等。水產(chǎn)品質(zhì)量安全事件的頻發(fā)使得歐盟、韓國(guó)、日本等對(duì)來(lái)自中國(guó)的水產(chǎn)品甚至農(nóng)產(chǎn)品制定了更加嚴(yán)格的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，加大了進(jìn)口管控力度，給我國(guó)水產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的形象帶來(lái)極大的負(fù)面影響。當(dāng)前，技術(shù)性貿(mào)易壁壘已逐漸成為我國(guó)水產(chǎn)品出口的最大障礙。為增強(qiáng)我國(guó)水產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，打破國(guó)外水產(chǎn)品技術(shù)貿(mào)易壁壘，及時(shí)鑒別水產(chǎn)品來(lái)源以及對(duì)銷(xiāo)售過(guò)程中水產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管成為水產(chǎn)行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。食品的可追溯體系就是利用現(xiàn)代化信息管理技術(shù)使每件商品擁有獨(dú)特的標(biāo)碼，做到“從原料到餐桌”的全程可追蹤性。在檢測(cè)技術(shù)日益先進(jìn)的今天，標(biāo)簽技術(shù)等一些在運(yùn)輸及銷(xiāo)售環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)錯(cuò)漏的技術(shù)逐漸被更加先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)所取代[8]。本文從物理、化學(xué)、生物3個(gè)方面對(duì)近年來(lái)水產(chǎn)品溯源技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)，并對(duì)水產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)研究的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

1 生物技術(shù)

1.1 DNA條碼技術(shù)

2003年，加拿大研究人員開(kāi)發(fā)了1種基于分子的DNA條碼識(shí)別系統(tǒng)[9]，其本質(zhì)上是1種使用基因組中標(biāo)準(zhǔn)的、與位置一致的短DNA序列作為分子診斷物種水平的鑒定技術(shù)[10]。DNA條碼序列相對(duì)于整個(gè)基因組來(lái)說(shuō)非常短，可以合理、快速、廉價(jià)地獲得，適用于魚(yú)類(lèi)的分子診斷應(yīng)用[11]。我國(guó)DNA條碼技術(shù)起步較晚，現(xiàn)有的技術(shù)主要應(yīng)用于中藥材[12]、小麥[13]及豬體[14]等。隨著技術(shù)的逐漸成熟，DNA條碼技術(shù)在水產(chǎn)品溯源、魚(yú)種鑒定、漁業(yè)生物多樣性保護(hù)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

胡冉冉等[15]選取線粒體COI基因和16S rRNA基因片段作為海參物種鑒定的通用DNA條形碼，用于鑒定市售海參，在24份市售海參樣品中，有10份樣品的物種鑒定結(jié)果與標(biāo)簽名稱(chēng)相符，6份樣品與標(biāo)簽名稱(chēng)不符，說(shuō)明存在將低價(jià)海參品種標(biāo)為高價(jià)海參的現(xiàn)象，其余8份樣品的標(biāo)簽只有商品名而沒(méi)有明確的物種信息。利用DNA條形碼技術(shù)對(duì)其鑒定可得到明確的海參物種信息。研究結(jié)果證實(shí)，DNA條形碼技術(shù)可應(yīng)用于市售海參的物種鑒定，為海參產(chǎn)品的監(jiān)管提供了技術(shù)支撐。

趙建等[16]研究利用線粒體COΙ基因序列對(duì)149個(gè)采集的鱧樣本和122條GenBank中已有序列進(jìn)行分析，利用鄰接法(neighbour-joining，NJ)和最大似然法(maximum likelihood tree，ML)分別構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，發(fā)現(xiàn)存在由多個(gè)種組成的巴卡鱧和南鱧復(fù)合支系。研究表明，COI基因測(cè)序是我國(guó)土著鱧科魚(yú)類(lèi)物種鑒定的有效工具，并可用于進(jìn)行外來(lái)觀賞魚(yú)的鑒定。

1.2 分子生物技術(shù)

由于所在水域或生長(zhǎng)環(huán)境不同，水產(chǎn)品所攜帶的微生物種類(lèi)也具有極大的差異，利用這些差異可對(duì)水產(chǎn)品產(chǎn)地進(jìn)行溯源。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis，PCR-DGGE)技術(shù)就是此類(lèi)技術(shù)的代表，該技術(shù)具有簡(jiǎn)便快速、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。

Pimentel等[17]運(yùn)用PCR-DGGE和454焦磷酸測(cè)序?qū)ζ咸蜒?家不同養(yǎng)殖場(chǎng)的鱸魚(yú)進(jìn)行了判別分析，他們采集鱸魚(yú)皮膚黏液中存在的特定細(xì)菌群落，通過(guò)非度量多維標(biāo)度分析得出，3家養(yǎng)殖場(chǎng)所獲得的數(shù)據(jù)在三維空間中明顯分開(kāi)，并且在PCR-DGGE譜中細(xì)菌群落明顯不同，證明特定細(xì)菌群落可以作為水產(chǎn)品產(chǎn)地表征，通過(guò)該技術(shù)能夠追蹤到魚(yú)類(lèi)各自的產(chǎn)地來(lái)源。

Cohen等[18]運(yùn)用變性梯度凝膠電泳，以非侵入性和非破壞性的方式對(duì)采自同一時(shí)期不同地理位置的海馬黏液中的細(xì)菌進(jìn)行了16S rDNA片段分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同一位置采樣的標(biāo)本顯示出更高的相似度，表明地理位置影響了野生海馬的細(xì)菌指紋。該方法具有揭示產(chǎn)地特征并追蹤活海馬起源的潛力。

1.3 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)

基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等組學(xué)技術(shù)已被證明是研究生物系統(tǒng)和生理學(xué)的重要工具[19]。蛋白質(zhì)組是指1個(gè)細(xì)胞在特定時(shí)間和特定環(huán)境條件下所有蛋白質(zhì)的表達(dá)。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)將在魚(yú)類(lèi)品種鑒定等研究領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用[20]。

Monti等[21]研究了基于蛋白質(zhì)的十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE)分離，通過(guò)基質(zhì)輔助激光解吸電離(matrix-assisted laser desorption ionization，MALDI)和高效液相色譜-電噴霧離子化-質(zhì)譜(high-perfor manceliquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry，HPLC-ESI-MS)進(jìn)行肽的測(cè)序，采用蛋白質(zhì)組學(xué)方法，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)和電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)(inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS)分析測(cè)定養(yǎng)殖鱸魚(yú)和野生鱸魚(yú)體內(nèi)的脂肪酸和金屬離子含量，結(jié)果表明，養(yǎng)殖鱸魚(yú)與野生鱸魚(yú)的肌肉有明顯的化學(xué)和生化差異。這些信息可用于水產(chǎn)品溯源、食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理和認(rèn)證分析。

Hu等[22]采用靶向蛋白質(zhì)組學(xué)方法，通過(guò)特征肽段對(duì)中國(guó)對(duì)蝦、日本對(duì)蝦和南美白對(duì)蝦等3種對(duì)蝦進(jìn)行物種鑒別。結(jié)果顯示，共鑒定出27條來(lái)自3種對(duì)蝦的特征肽段，其中16條來(lái)自于日本對(duì)蝦，6條來(lái)自于南美白對(duì)蝦，5條來(lái)自于中國(guó)對(duì)蝦，表明通過(guò)特征肽段可以快速有效地鑒定這3種對(duì)蝦。最后，使用4種來(lái)自市場(chǎng)的未建模樣品對(duì)篩選所得的肽段進(jìn)行實(shí)際樣品的驗(yàn)證，證實(shí)使用特征肽段可以有效地鑒定這3種對(duì)蝦。

2 化學(xué)技術(shù)

2.1 穩(wěn)定同位素溯源

在自然界存在的同位素中以穩(wěn)定同位素居多，常用的穩(wěn)定同位素的元素有氫、碳、氧、氮、硫等。由于不同同位素之間擁有相同的電子結(jié)構(gòu)，因而在宏觀上也有相同的生物和化學(xué)性質(zhì)。穩(wěn)定的同位素組成可提供有關(guān)生物制品的生態(tài)和地理起源的信息，適用于食品產(chǎn)地溯源的研究[23]。穩(wěn)定同位素已用于研究牛奶[24]、茶葉[25]、楊梅[26]等的地理起源。

Han等[27]對(duì)中國(guó)煙臺(tái)和劉家峽兩個(gè)地點(diǎn)采集的鮭魚(yú)樣本進(jìn)行了多元素分析，運(yùn)用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(electron-coupled plasma atomic emission spectrometry，ICP-AES)測(cè)定魚(yú)體中18種元素的含量。采用線性判別分析(linear discriminant analysis，LDA)，k近鄰法(k-nearest neighbor，KNN)和偏最小二乘法判別分析(partial least squares-discriiminate analysis，PLS-DA)在內(nèi)的多變量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較兩個(gè)不同區(qū)域的魚(yú)體樣本。LDA、PLS-DA和KNN方法的總體分類(lèi)準(zhǔn)確率分別為97.56%、97.56%和98.78%。結(jié)果表明，鮭魚(yú)的地理起源可以根據(jù)多元素分析進(jìn)行準(zhǔn)確分類(lèi)，而不受季節(jié)影響。

Zhang等[28]以δ13C和δ15N確定了575個(gè)來(lái)自7個(gè)不同產(chǎn)地的扇貝樣本，并通過(guò)LDA測(cè)試了另外150個(gè)樣本。結(jié)果表明，LDA用于原產(chǎn)地預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率為92%，而物種預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率為98.3%。

2.2 有機(jī)成分溯源

水產(chǎn)品的脂肪酸組成不僅受食物來(lái)源的影響，還受其自身的生理和生態(tài)特征以及季節(jié)、緯度和個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育階段的影響[29]。溫度會(huì)影響?hù)~(yú)類(lèi)的脂肪酸組成，在低溫條件下，魚(yú)體中的多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)含量較高。當(dāng)溫度升高時(shí)，飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)含量會(huì)逐漸增加。研究表明，PUFA的含量與承受低溫的能力有關(guān)。遷徙魚(yú)類(lèi)的遷移和產(chǎn)卵行為改變了其體內(nèi)脂肪酸組成[30]。此外，隨著緯度的增加，浮游動(dòng)物中總脂肪酸和單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA)的數(shù)量繼續(xù)增加，這與浮游植物的主要種類(lèi)以及浮游動(dòng)物的生活環(huán)境有關(guān)[31]。海洋動(dòng)物的脂肪酸組成主要受食物來(lái)源和環(huán)境條件的影響，存在顯著差異。海洋動(dòng)物的脂肪酸組成可以反映和指示特定的生活環(huán)境，即海洋動(dòng)物的脂肪酸組成具有明顯的地理指紋特征。因此，測(cè)定脂肪酸組合物可以用于海產(chǎn)品的產(chǎn)地溯源。

Zhang等[28]測(cè)定了分別來(lái)自中國(guó)7個(gè)地方的3種扇貝共300個(gè)樣品的脂肪酸含量以及脂肪酸δ13C值。結(jié)果顯示，脂肪酸譜和脂肪酸δ13C指紋圖譜對(duì)原產(chǎn)地預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率分別為92.0%和85.3%。兩種方法的結(jié)合提高了識(shí)別率，準(zhǔn)確率達(dá)100.0%，表明脂肪酸譜和脂肪酸δ13C指紋圖譜結(jié)合可以成為扇貝精確溯源的工具。

Gong等[32]對(duì)太平洋東部3個(gè)收獲地點(diǎn)的魷魚(yú)進(jìn)行脂肪酸和碳氮同位素比值(δ13C和δ15N)鑒定。結(jié)果表明，δ15N，C16∶1n7，C17∶1n7，C18∶2n6，C20∶1n7和C20∶4n6為區(qū)分來(lái)源的有效變量，穩(wěn)定同位素比率與脂肪酸分析的結(jié)合使用可以追溯巨型魷魚(yú)的地理起源。

3 物理技術(shù)

3.1 光譜技術(shù)

近年來(lái)，一些光譜與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合的技術(shù)由于具有快速、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用于魚(yú)類(lèi)質(zhì)量和真實(shí)性測(cè)試中[33]。目前常用的光譜技術(shù)包括紅外光譜(infrared spectroscopy，IR)、熒光光譜、核磁共振譜(nuclear magnetic resonance，NMR)等，這些技術(shù)仍在不斷發(fā)展。

3.1.1 拉曼光譜技術(shù)

拉曼光譜法是1種基于非彈性拉曼散射的分子振動(dòng)技術(shù)，這是1種伴隨分子振動(dòng)并觸發(fā)分子極化率變化的物理效應(yīng)。典型的拉曼光譜顯示散射光的強(qiáng)度與拉曼位移的波長(zhǎng)之間的關(guān)系，其特征在于清晰且具有很好分辨的譜帶，這些譜帶可提供有關(guān)所分析物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和組成的信息[34]。

Velioglu等[35]采用拉曼光譜法對(duì)來(lái)自6個(gè)不同種類(lèi)的64個(gè)魚(yú)體樣品進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，拉曼光譜法和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以有效用于魚(yú)類(lèi)的鑒別。

3.1.2 紅外光譜技術(shù)

紅外光譜法涉及電磁光譜的3個(gè)不同子區(qū)域，即現(xiàn)代近紅外光譜(near infrared，NIR)，中紅外光譜(mid-infrared，MIR)和遠(yuǎn)紅外光譜(far infrared，F(xiàn)IR)，它們被樣品吸收會(huì)導(dǎo)致分子鍵中原子的振動(dòng)。這些振動(dòng)給出了大量的信息，這些信息不僅與化學(xué)鍵有關(guān)，還與樣品中的一般分子構(gòu)象、結(jié)構(gòu)和分子間的相互作用有關(guān)[36]。

Liu等[37]使用近紅外光譜儀(near infrared spectrum instrument，NIRS)分析來(lái)預(yù)測(cè)中國(guó)4個(gè)地理來(lái)源(廣東，海南，廣西和福建)的出口羅非魚(yú)片的化學(xué)成分。通過(guò)相似分類(lèi)法(soft independent modeling of class analogy，SIMCA)對(duì)羅非魚(yú)進(jìn)行分類(lèi)時(shí)，來(lái)自廣東的羅非魚(yú)占80%以上，海南、廣西以及福建的羅非魚(yú)中,75%的魚(yú)片被準(zhǔn)確地分配給相應(yīng)的集群。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，近紅外光譜技術(shù)與模式識(shí)別方法相結(jié)合是1種可實(shí)現(xiàn)出口羅非魚(yú)片原產(chǎn)地追溯的可行方法。

Ghidini等[38]將NIRS與化學(xué)計(jì)量分析方法相結(jié)合，用于研究快速鑒定歐洲鱸魚(yú)的地理來(lái)源(西、中或東地中海)。對(duì)1 100至2 500 nm的NIR光譜進(jìn)行探索性主成分分析(principal component analysis，PCA)，區(qū)分了鱸魚(yú)的地理來(lái)源，其中東地中海的準(zhǔn)確率為100%，中地中海為88%，西地中海為85%。

3.1.3 熒光光譜技術(shù)

熒光光譜法可以直接研究食物基質(zhì)中的熒光成分。高光譜熒光成像還可以揭示樣品中熒光成分的空間分布。熒光光譜和圖像都可視為樣品的唯一指紋。目前，熒光光譜在確定魚(yú)類(lèi)種類(lèi)和地理起源方面仍缺乏應(yīng)用[39]。

Eaton等[40]利用類(lèi)比法，通過(guò)軟件獨(dú)立建模的并行因子來(lái)分析蝦(分別產(chǎn)自厄瓜多爾、菲律賓、泰國(guó)和美國(guó))提取物的熒光數(shù)據(jù)。試驗(yàn)有2個(gè)分類(lèi)為統(tǒng)計(jì)異常值，剩余的22個(gè)樣本以95%的置信度準(zhǔn)確識(shí)別出原產(chǎn)國(guó)。結(jié)果表明，對(duì)蝦進(jìn)行熒光測(cè)量可能適用于蝦類(lèi)的地理分類(lèi)，或者可以推斷出動(dòng)物的生長(zhǎng)環(huán)境。

3.1.4 原子光譜技術(shù)

原子光譜是原子中電子能量變化時(shí)發(fā)射的一系列不同波長(zhǎng)的光譜，每1種原子的光譜都不同，稱(chēng)為該原子的特征光譜，并且動(dòng)物源性食品中元素的組成會(huì)因地理位置、外界環(huán)境等因素的變化而受到影響[41]。因此，可以利用原子光譜技術(shù)對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行判別。原子光譜技術(shù)主要包括原子吸收光譜技術(shù)、原子發(fā)射光譜技術(shù)等。

Guo等[42]從舟山、溫州、寧波3個(gè)地點(diǎn)采集了鯧魚(yú)、帶魚(yú)、魷魚(yú)、小黃魚(yú)樣本，利用原子吸收光譜和電感耦合等離子體質(zhì)譜對(duì)樣本體內(nèi)的Na、Mg、Si等25種元素進(jìn)行了測(cè)定，采用PCA、PLS-DA和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(pulse neutron neutron，PNN)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，PCA可以分別對(duì)每種海魚(yú)的產(chǎn)地進(jìn)行區(qū)分，而PLS-DA和PNN可在不區(qū)分海魚(yú)種類(lèi)的前提下進(jìn)行判別，并且判別準(zhǔn)確率分別達(dá)到97.92%和100%。利用原子光譜技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)地溯源分析時(shí)，常需要與多種測(cè)定方法相結(jié)合，以便提高判別效率，這也是原子光譜在水產(chǎn)品溯源方面未來(lái)研究的方向[43]。

3.1.5 核磁共振技術(shù)

核磁共振檢測(cè)技術(shù)是1種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在食品領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越多。NMR分為高分辨率和低分辨率兩種，主要根據(jù)特征組分及其含量的高低來(lái)作為PCA的判別指標(biāo)，其本質(zhì)是由磁矩不為零的原子核受電磁波輻射發(fā)生躍遷而形成的吸收光譜，技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是光譜穩(wěn)定，分析方法簡(jiǎn)便，前處理較少[44]。

Rochfort等[45]運(yùn)用NMR和GC-MS對(duì)澳大利亞藍(lán)貽貝進(jìn)行了代謝組學(xué)評(píng)估，并與新西蘭綠色唇貽貝進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明，該方法可用于確定貽貝的產(chǎn)地，并可以發(fā)展成為對(duì)水產(chǎn)業(yè)有用的追溯工具。

3.2 質(zhì)譜技術(shù)

3.2.1 穩(wěn)定同位素比率質(zhì)譜技術(shù)

穩(wěn)定同位素質(zhì)譜在食品檢測(cè)以及溯源的應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、能夠有效區(qū)分被追蹤物質(zhì)的來(lái)源[46]。目前已見(jiàn)報(bào)道的食品檢測(cè)主要有蜂蜜[47]、酒[48]、肉類(lèi)[49]等，其在食品檢測(cè)以及溯源領(lǐng)域具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

Gopi等[50]使用穩(wěn)定同位素比率質(zhì)譜儀對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦進(jìn)行穩(wěn)定同位素分析(stable isotope analysis，SIA)和X射線熒光(X-ray fluorescence，XRF)分析，使用LDA和隨機(jī)森林計(jì)算方法(random forest，RF)分析了同位素和元素?cái)?shù)據(jù)(31個(gè)元素)。LDA和RF具有一致的結(jié)果，XRF有效區(qū)分了生產(chǎn)方法和地理起源(準(zhǔn)確度高達(dá)100%)，而SIA準(zhǔn)確度稍低(準(zhǔn)確度為95%)。研究表明，SIA和XRF是確定斑節(jié)對(duì)蝦來(lái)源的有效補(bǔ)充方法。

Gopi等[51]還使用穩(wěn)定同位素分析(SIA)和X射線熒光(XRF)分析確定亞洲鱸魚(yú)的生產(chǎn)方法和地理起源。使用單變量和多變量分析、RF和LDA等3種不同的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。SIA模型的準(zhǔn)確度為84%，使用XRF進(jìn)行元素分析的模型的準(zhǔn)確度為72%，而SIA與元素模型的組合在確定出處方面的準(zhǔn)確度為81%。

3.2.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)

電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)(ICP-MS)近些年發(fā)展迅速，由于其干擾少、靈敏度高、超痕量檢測(cè)限、可以同時(shí)進(jìn)行多種元素的分析檢測(cè)等特點(diǎn)，成為無(wú)機(jī)微量元素分析的重點(diǎn)技術(shù)之一[52]。水生生物體內(nèi)微量元素組成及其體內(nèi)微量元素的含量因受生長(zhǎng)環(huán)境和水質(zhì)的影響會(huì)產(chǎn)生差異[53]，從而可以通過(guò)對(duì)生物體中非金屬元素和金屬元素的定量檢測(cè)分析進(jìn)行水產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。

Ricardo等[54]使用ICP-MS分析源自葡萄牙沿海8個(gè)不同生態(tài)區(qū)域以及其中1個(gè)區(qū)域內(nèi)4個(gè)不同地方的蛤標(biāo)本，測(cè)量了4個(gè)元素比(Mg/Ca，Mn/Ca，Sr/Ca和Ba/Ca)。運(yùn)用線性判別函數(shù)對(duì)抽樣的8個(gè)生態(tài)區(qū)域中的蛤進(jìn)行分析，平均準(zhǔn)確率為90%，表明電感耦合等離子體質(zhì)譜可以用于追蹤蛤的地理起源。

Northern等[55]使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定從新西蘭東部和東南部采集的大鉤魷魚(yú)喙中Onykia基因的痕量金屬，發(fā)現(xiàn)23種微量金屬元素平均占喙質(zhì)量的3.7%，Na、K、P、Ca，Mn、B和Zn(都是海水中的主要元素)占痕量元素含量的99%以上。研究表明，從魷魚(yú)喙中的痕量元素中可以識(shí)別出其生活水域的海水，進(jìn)一步的研究可使微量元素概況成為魷魚(yú)及其捕食者有用的地理標(biāo)志，從而成為魷魚(yú)的溯源依據(jù)。

3.3 色譜技術(shù)

3.3.1 氣相色譜技術(shù)

氣相色譜技術(shù)(gas chromatography，GC)是目前1種較為成熟的分離分析技術(shù)，其分辨率高、重復(fù)性好、靈敏度高，尤其適合分析揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)，但是對(duì)特定物質(zhì)的分析需要尋找合適的分離提取技術(shù)，增加了時(shí)間和勞動(dòng)量[56]。

Zhao等[57]運(yùn)用氣相色譜-同位素比率質(zhì)譜儀(gas chromatography-isotopes ratio mass spectrometry，GC-IRMS)結(jié)合氨基酸(AAS)碳穩(wěn)定同位素指紋圖譜的方法鑒定從中國(guó)不同采樣點(diǎn)采集的刺參的地理起源。研究表明，AAS碳穩(wěn)定同位素指紋圖譜可提高刺參的識(shí)別度，區(qū)分來(lái)自不同采樣子區(qū)域的樣品，說(shuō)明AAS化合物特異性同位素分析作為1種有潛力的方法，可以準(zhǔn)確地識(shí)別中國(guó)沿海地區(qū)日本刺參的地理起源。

3.3.2 高效液相色譜技術(shù)

高效液相色譜技術(shù)是根據(jù)食品中化學(xué)成分的種類(lèi)和含量不同，建立一定的指紋圖譜，從而對(duì)食品產(chǎn)地溯源進(jìn)行分析和檢測(cè)。該技術(shù)靈敏度高、重現(xiàn)性好、樣品前處理也比較簡(jiǎn)單[58]，已被應(yīng)用于葡萄酒[59]、大米[60]、茶葉[61]等產(chǎn)品的產(chǎn)地判別中，但在動(dòng)物源性食品中應(yīng)用較少。

王雪松等[62]通過(guò)超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜(ultra performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry，UHPLC-ESI-TOF-HRMS)對(duì)不同產(chǎn)地(膠南、威海和大連)仿刺參磷脂輪廓進(jìn)行分析，采用PCA對(duì)不同產(chǎn)地的仿刺參進(jìn)行聚類(lèi)分析，并構(gòu)建了PLS-DA模型。該研究所構(gòu)建的方法能夠基于磷脂輪廓對(duì)不同產(chǎn)地的仿刺參進(jìn)行有效區(qū)分，可用于仿刺參的產(chǎn)地鑒別和溯源工作，為高值海產(chǎn)品的溯源研究提供了方法學(xué)參考，并為評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地仿刺參營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差異研究提供數(shù)據(jù)支持。

4 其他技術(shù)

4.1 幾何形態(tài)計(jì)量學(xué)方法

Ibáňnez等[63]應(yīng)用幾何形態(tài)計(jì)量學(xué)方法(geometric morphometric method，GMM)分析了來(lái)自墨西哥城中央魚(yú)市場(chǎng)3個(gè)不同貿(mào)易場(chǎng)所的標(biāo)本，并將其與先前從墨西哥灣和太平洋沿岸已知地區(qū)收集的標(biāo)本的鱗片形狀進(jìn)行了比較。應(yīng)用留一法程序來(lái)驗(yàn)證形狀上的判別函數(shù)的結(jié)果和尺寸-形狀空間中的相對(duì)翹曲(形狀加尺寸)。判別結(jié)果正確率為83.3%，表明魚(yú)鱗片差異具有追蹤魚(yú)產(chǎn)地的作用。

4.2 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)使分散管理成為1種新形式的分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，其中組件可以在共享系統(tǒng)狀態(tài)上達(dá)成協(xié)議，而不必依賴(lài)中央集成點(diǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)為食品可追溯性、去中心化、防篡改等提供了保障，提高了數(shù)據(jù)欺詐的難度，并確保了數(shù)據(jù)的安全性。如果將區(qū)塊鏈與農(nóng)產(chǎn)品的可追溯性相結(jié)合，則可以最大程度保證可追溯數(shù)據(jù)的安全，進(jìn)而調(diào)節(jié)生產(chǎn)者的生產(chǎn)行為，提高消費(fèi)者對(duì)食品質(zhì)量的信心[64]。目前區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)成功運(yùn)用于加納羅非魚(yú)[65]、金槍魚(yú)[66]以及新南威爾士州南海岸魚(yú)類(lèi)[67]的溯源。

5 展望

中國(guó)是漁業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，水產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)重要方面，而產(chǎn)地溯源體制是保證水產(chǎn)品質(zhì)量安全以及增強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品市場(chǎng)信任度的重要手段。近年來(lái)，水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯技術(shù)體系在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是保證水產(chǎn)品質(zhì)量安全的有效途徑。隨著對(duì)水產(chǎn)領(lǐng)域研究的不斷深入，應(yīng)加快技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新，在縮短溯源時(shí)間的同時(shí)，將多種技術(shù)結(jié)合聯(lián)用，以提高溯源的準(zhǔn)確率，降低成本。因此，研究快速的檢測(cè)方法并在市場(chǎng)以及基層普及，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)建立對(duì)應(yīng)方法的數(shù)據(jù)庫(kù)，在全球范圍內(nèi)建立一套統(tǒng)一的水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯制度和體系將是我們今后的工作重點(diǎn)。