糧油食品中黃曲霉毒素檢測技術(shù)研究

樊菲菲 龔昭旭 段程芬 覃茂峰

黃曲霉毒素是一種劇毒和強致癌物質(zhì)，極易出現(xiàn)在濕熱的糧食和飼料中，是霉菌毒素中毒性最大、對人類健康危害極大的一類毒素?；ㄉo花果、大米、小麥、芝麻、香料、小米等作物在儲存期間最容易受到真菌感染，若以被污染的原料生產(chǎn)食品，那么這些食品中也含有黃曲霉毒素，即便含量較低，也會對人類和牲畜產(chǎn)生危害。因此，對糧油食品與飼料中的黃曲霉毒素進行鑒定，確定其含量，是確保食品安全的關(guān)鍵。本文將糧油食品作為研究對象，探究了黃曲霉毒素檢測技術(shù)的應(yīng)用。

一、黃曲霉毒素概述

霉菌毒素是由絲狀真菌合成的低分子量有毒化合物，能夠污染食品的霉菌毒素產(chǎn)生于曲霉菌、青霉菌和鐮刀菌等腐生真菌，屬于子囊菌門。大多數(shù)霉菌毒素在食品的加工過程中，經(jīng)歷過烘烤、煮沸、油炸和巴氏殺菌以后仍然會有所殘留，傳統(tǒng)技術(shù)無法將它們從食物中徹底去除。霉菌毒素是食品安全中難以回避的問題，已成為行業(yè)高度關(guān)注的熱點食品安全問題。在所有霉菌毒素中，黃曲霉毒素B1（AFB 1）、赭曲霉毒素A、伏馬菌素B1（FB1）、單端孢霉烯、玉米赤霉烯酮（ZEA） 和桔霉素（CTN）等菌素的污染范圍較為廣泛，對這類霉菌毒素進行有效的檢測，對于提升包括糧油在內(nèi)的食品質(zhì)量和安全具有重要意義。

二、糧油食品中黃曲霉毒素的主要檢測方法

檢測糧油食品中黃曲霉毒素的技術(shù)有很多，但最常用的方法是酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA），其次是色譜方法，包括高效液相色譜法（HPLC）、液相色譜－質(zhì)譜法（LCMS）和薄層色譜法（TLC）。2017年，有機構(gòu)開發(fā)了一種用于檢測A.flavus和A.parasiicus的高度特異性納米抗體－多克隆抗體夾心ELISA，其最低檢測限為1μg/mL。不過，上述技術(shù)均存在一些局限性，比如耗時、檢測程序繁瑣、需要高技術(shù)技能。在檢測樣本量較大的時候，我們會使用那些能夠提供即時結(jié)果的方法，如聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）、熒光/近紅外光譜（FS/NIRS）和高光譜成像（HSI），某些使用量子點（QD）、碳（CBN）、Au/Ag的基于納米粒子的技術(shù)也會用于檢測糧油產(chǎn)品中的不同黃曲霉毒素。此外，生物傳感器可以代替色譜或分光光度法，用于糧油食品中黃曲霉毒素的檢測。生物傳感器具備成本低、準(zhǔn)確度高、操作系統(tǒng)簡單等優(yōu)勢，能夠結(jié)合電化學(xué)酶聯(lián)寡核苷酸陣列現(xiàn)場鑒定黃曲霉毒素，大大提高檢測效率。

三、糧油食品中

黃曲霉毒素檢測技術(shù)的實踐應(yīng)用

1.色譜法。色譜法又稱色譜分析法或?qū)游龇?，是一種分離和分析的方法，在有機化學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。

（1）高效液相色譜法。從整體檢測效果上看，高效液相色譜法的應(yīng)用頻率較高、精確度高、操作更加簡單，總體表現(xiàn)趨好。高效液相色譜法在檢測糧油食品中的黃曲霉毒素時，通常會從以下三個環(huán)節(jié)入手：首先，檢測人員用甲醇等溶液提取所要檢測的糧油食品樣本。其次，用濾膜進行過濾處理，利用熒光檢測器加以檢測。最后，采用綜合外標(biāo)法分析獲取的峰高和峰面積，最終成功確定樣本中的黃曲霉毒素含量。

用高效液相色譜法對糧油食品中的黃曲霉毒素進行檢測時，為了保證樣品純度達到較高水準(zhǔn)，需要將高效色譜法和其他技術(shù)聯(lián)合使用，以便得到更加精確的數(shù)據(jù)。此外，為了提高檢測的準(zhǔn)確度、靈敏度和科學(xué)性，通常也會聯(lián)合使用三氟乙酸柱前衍生化技術(shù)。

（2）薄層色譜法。除了高效液相色譜法外，薄層色譜法同樣也被廣泛應(yīng)用于黃曲霉毒素的檢測中。黃曲霉毒素在特定波長下能夠呈現(xiàn)出藍綠熒光以及藍紫色，因此可以根據(jù)顏色特點以及規(guī)律檢測出黃曲霉毒素的濃度與含量。但是這項檢測技術(shù)對樣品的提取液純度要求極高，如果提取液中存在不確定物質(zhì)，就會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以，檢測人員在使用這項技術(shù)時，要加強對提取液純度的管控，確保檢測結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。

2.免疫分析法。利用免疫分析法檢測黃曲霉毒素時，多是對黃曲霉毒素中的抗原抗體進行觀察，主要觀察各種化學(xué)反應(yīng)和實際含量。在各種黃曲霉毒素檢測技術(shù)中，免疫分析法的優(yōu)勢在于檢測成本低、操作簡單、靈敏度高，還可以更加科學(xué)合理地分析出黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu)信息，提高檢測辨識度。

（1）競爭法。競爭法是讓糧油食品中的黃曲毒霉素與克隆體之間進行相互競爭，并顯示出微孔，結(jié)合吸收光值的數(shù)量，將黃曲毒霉素的變化情況測量出來。通常情況下，吸收光值越高，黃曲霉毒素的含量越低；吸收光值越低，黃曲霉毒素的含量越高，二者呈相反關(guān)系。競爭法無論是檢測速度還是檢測步驟都十分高效，因此應(yīng)用最為廣泛。

（2）酶聯(lián)免疫吸附法。酶聯(lián)免疫吸附法是一種快速、簡便、可靠、有效的方法，是把抗原-抗體的免疫反應(yīng)與酶的催化反應(yīng)相互結(jié)合發(fā)展起來的一種綜合性技術(shù)，它的靈敏度高、特異性強，特別是當(dāng)寄主體內(nèi)病毒濃度很低或同時存在病毒鈍化物或抑制劑時，它的優(yōu)勢尤為明顯，是近年來病毒檢測方法中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一種方法。該方法的原理是利用以酶標(biāo)記的特異抗體來指示抗原-抗體的結(jié)合，從而檢出樣品中的抗原，簡言之，就是讓抗體與酶復(fù)合物結(jié)合，然后通過顯色來檢測。檢測人員可以根據(jù)糧油食品中黃曲霉毒素的酶化學(xué)反應(yīng)，觀察具體的顏色變化，按照標(biāo)準(zhǔn)檢測儀的結(jié)果判定黃曲霉毒素的含量。酶聯(lián)免疫吸附法包括競爭法、間接法和夾心法等，這些方法都可以測定黃曲霉毒素含量，保證檢測分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。

（3）熒光免疫法。熒光免疫法是將熒光物質(zhì)做成熒光標(biāo)記物，并將其作為探針檢測目標(biāo)物，具有靈敏度理想、特異性優(yōu)良的優(yōu)勢。熒光免疫法通常和免疫層析法結(jié)合使用，具體包含共振能量轉(zhuǎn)移和標(biāo)記法兩種方法，常見熒光標(biāo)記物有熒光微球和量子點兩種。標(biāo)記法采用熒光標(biāo)記物充當(dāng)酶，最終產(chǎn)生熒光信號；共振能量轉(zhuǎn)移法則是供體熒光基團發(fā)射的光譜與受體內(nèi)部的吸收光譜重疊，在供體基團內(nèi)部激發(fā)波長時，觀察受體基團所產(chǎn)生的熒光，通過測量標(biāo)記供體與受體熒光圖完成檢測。

3.生物傳感器法。生物傳感器是利用生物敏感材料和理化換能器、信號放大裝置等進行分析，主要工作原理是目標(biāo)物與識別元件相互配合后，通過信號轉(zhuǎn)換器將檢測信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，通過儀表放大和輸出操作，最終實現(xiàn)目標(biāo)檢測的任務(wù)。

（1）電化學(xué)法。該方法是利用電化學(xué)原理針對化學(xué)反應(yīng)以及電流反應(yīng)維系的一種聯(lián)系，使生物活性材料附著在電極表面，這些材料可以捕獲黃曲霉毒素，使電極表面活性分析物能夠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，然后測量電化學(xué)信號。對電極、工作電極和參與電極是使用相對較多的三電極系統(tǒng)。為了提升檢測的效率，可以在工作電極上涂抹功能性材料，該材料能提升工作電極的傳導(dǎo)功效，加強抗體負載量，有效提升檢測靈敏度。這種方法的優(yōu)勢是靈敏度高、檢測高效、設(shè)備操作簡單、成本低廉，目前使用最為廣泛的為伏安法、電流法和阻抗法。為了獲取高性能的生物傳感器，可以使用現(xiàn)代化納米材料作為電極基底，某些納米復(fù)合材料有較高的電導(dǎo)率，能夠和受體強結(jié)合。電化學(xué)法雖然成本低、易攜帶，能大大降低檢測成本，但是這種方法對環(huán)境的適應(yīng)能力不足，食品基質(zhì)對背景信號存在不良影響，因此需要依據(jù)不同環(huán)境對該方法進行改進。

（2）表面等離子共振生物傳感器法。這種方法的主要原理是在入射光依據(jù)入射角度照射金屬表面的時候，部分光可以與金屬涂層以及表面層內(nèi)部電子產(chǎn)生耦合，電子移動以后，會產(chǎn)生表面等離子體共振現(xiàn)象。目前主要使用適配體和抗體表面等離子共振傳感器檢測，適配體的造價相對較低，獲取方便。黃曲霉毒素B1與表面等離子體共振法結(jié)合的時候，會增強表面等離子體共振的信號，傳感器芯片可以分離黃曲霉毒素B1。這種方法具備一定的穩(wěn)定性與靈敏度，有助于再生。

4.聯(lián)用法。這項檢測方法是將免疫分離技術(shù)與單克隆柱分離技術(shù)作為基礎(chǔ)，采用免疫抑制法與熒光法，在原有樣本溶液中獲取黃曲霉毒素。檢測人員只要選擇恰當(dāng)?shù)臒晒夥?，并在甲醇的作用下，便可以確定糧油食品中黃曲霉毒素的含量。但是聯(lián)用法的費用比較昂貴，很難獲得全面的推廣和使用。

四、糧油食品中黃曲霉毒素的防治方法

防治糧油食品中的黃曲霉毒素主要可以采用物理法、生物法兩種。

物理防治法主要有兩種：一是使用霉菌毒素吸附劑。霉菌毒素吸附劑主要有沸石粘土、硅鋁酸鹽類和甘露聚糖等，應(yīng)用最廣泛的是硅鋁酸鹽類吸附劑。二是輻射法。研究證明，紫外線和γ-射線可有效破壞黃曲霉毒素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，對霉菌和霉菌毒素產(chǎn)生較大的殺傷力。

生物防治法主要是利用芽孢桿菌、乳桿菌、假單胞菌等微生物去除黃曲霉毒素。研究證明，橙色黃桿菌B-I84可以去除液體培養(yǎng)基中的黃曲霉毒素。此外， 許多微生物及其代謝產(chǎn)物對黃曲霉毒素也具有降解能力或吸附作用。

綜上，黃曲霉毒素在花生、玉米等食物中比較常見，毒性很大，不易去除。為了確保糧油食品的安全，防止含有黃曲霉毒素的糧油食品流入市場，對糧油食品中的黃曲霉毒素進行有效檢測尤為重要。檢測人員需要充分結(jié)合實際條件、檢測需求對檢測技術(shù)進行合理應(yīng)用，確保檢測結(jié)果的正確性、可靠性，保證糧油食品的安全。

作者簡介：樊菲菲（1983-），女，壯族，廣西忻城人，工程師，大學(xué)本科，研究方向為糧油檢驗。