食品中生物胺检测方法的研究进展

◎ 杨姗姗，于 毓，林翠苹

（青岛市食品药品检验研究院，山东 青岛 266073）

生物胺是一类含有氨基碱性有机化合物的总称，主要是由微生物产生的氨基酸脱羧生成，广泛存在于各类富含蛋白质的食品中，如鱼类、肉类、乳制品以及酒类等。生物细胞内含有一定量的生物胺，对于维持机体正常生理功能具有重要意义，生物胺与蛋白质、核酸和激素的合成有关，可以促进生长、增强代谢、控制血压、消除自由基、增强免疫力等。但是如果摄入量过多，会对人体造成一定伤害，出现恶心、呕吐、头晕、脑出血等不良反应，严重情况下可导致死亡[1]，同时生物胺可与食品中的亚硝酸盐反应生成致癌性物质亚硝胺，威胁消费者健康，因此需要对食品中生物胺含量进行限制。组胺是生物胺中毒性最大的物质。目前，我国在《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》（GB 2733—2015）中仅规定高组胺鱼类中生物胺含量不得高于 40 mg·kg-1，其他海水鱼类不得高于 20 mg·kg-1。对其他食品中组胺以及总生物胺含量未作出规定。有学者曾提出将生物胺含量作为食品腐败变质的指标。因此，需要对食品中生物胺含量进行准确、有效、方便、快速测定。本文主要总结了近年来食品中生物胺检测方法的研究进展，以期为提高食品中生物胺检测方法效率和准确性提供参考，为控制食品中生物胺含量提供技术支撑。

1 色谱方法

色谱方法是分析测定有机化合物最常用的检测手段。世界上80%以上的化合物可通过色谱方法进行测定。多数生物胺除组胺之外无发光基团和荧光活性，需要对其进行衍生化处理，才能在色谱仪上进行检测。常用的生物胺衍生试剂主要是丹磺酰氯、苯甲酰氯、邻苯二醛等。根据衍生方式的不同，可以将衍生方法分为柱前衍生和柱后衍生。丹磺酰氯和苯甲酰氯常用作柱前衍生，邻苯二醛常用作柱后衍生。

1.1 薄层色谱

薄层色谱是快速分离、鉴定和定量分析少量物质常用的层析分离技术，其操作方便快捷、设备简单、分析速度快，适用于小分子物质分离。李燕君[2]通过优化丹磺酰氯衍生方法，建立了薄层色谱半定量检测黄酒中生物胺含量的方法，检测限为0.125 ～ 5 μg·mL-1，定量限为 5 ～ 20 μg·mL-1，回收率为88.4%～114.8%，并将其应用于半定量测定不同发酵阶段黄酒生物胺含量。YU等[3]利用甲醇进行萃取，基于重氮化对硝基苯胺与咪唑环的显色反应，建立薄层色谱图像分析技术快速定量分析鱼中组胺含量的方法，可以在45 min内同时检测多个样品。GOMAA等[4]利用丹磺酰氯衍生，采用薄层色谱定量检测埃及鲭鱼中生物胺含量。

薄层色谱技术操作简单快捷、成本低，不需要大型仪器，但是其准确性和重复性有待提高。

1.2 液相色谱

液相色谱采用液体为流动相，固定相吸附目标物质，用流动相进行冲洗，根据固定相与目标物吸附性能的不同，分离目标物进行分析，其特点是分析准确度高、分辨率高、灵敏度高、色谱柱可以反复利用，流出组分容易收集，可以分离多种有机化合物，所以广泛应用于生物分析、食品分析、环境分析、无机分析等多个领域。液相色谱最常用的检测器有紫外-可见分光检测器、发光二极管检测器以及荧光检测器等。曾雪晴等[5]采用丹磺酰氯对生物胺进行柱前衍生，用紫外-可见分光检测器分析测定郫县豆瓣酱中生物胺（色胺、β-苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺和精胺）含量，8种生物胺线性范围在0.5～50 mg·L-1，检测限为 0.009 ～ 0.136 mg·L-1，回收率为76.33%～100.89%，结果表明21种郫县豆瓣酱中生物胺总量未超过900 mg·kg-1，个别豆瓣酱中组胺和酪胺含量超过100 mg·kg-1，总胺含量超过 500 mg·kg-1。刘薇等[6]采用中空纤维液相微萃取技术，利用荧光检测器测定水中腐胺、尸胺、酪胺、亚精胺和精胺含量，5种生物胺线性范围为0.10～100 mg·L-1，检测限在0.01～0.03 mg·L-1，平均回收率为81.18%～85.63%。郭雯等[7]以领苯二甲醛为柱后衍生试剂，采用荧光检测器测定干酪中6种生物胺含量，检出限在0.30～0.76 μg·L-1，平均回收率为89.25%～103.09%。

质谱与高效液相色谱联用是常见的仪器联用使用方法，综合了高效液相色谱分离能力和质谱良好的定性能力。FU等[8]以5-磺基水杨酸为萃取剂，采用苯甲酰氯柱前衍生，利用高效液相色谱-三重四极杆质谱联用进行测定，检测限范围为0.1～10 mg·L-1，将其用于测定不同鱼类中生物胺含量。沙丽娜等[9]采用连续三相液液萃取进行前处理，未经衍生，以高效液相色谱-串联质谱仪测定酱油中8种生物胺，检测方法分析时间缩短至10 min，检出限为0.3～1 mg·L-1。李丽萍等[10]采用改进后的QuEChERS混合填料净化红酒样品，不经衍生，利用超高效液相色谱-串联质谱测定红酒汇总分析组胺、酪胺、色胺和苯乙胺4种目标物，4种生物胺检出限为1.0 μg·L-1，定量限为3.0 μg·L-1，回收率在 94.7% ～ 106.7%。

液相色谱技术成熟、稳定、可靠性高，与质谱技术联用后，灵敏度更高、重现性好、线性范围宽；但分离效率低、分析速度慢、操作复杂、成本高。整体而言，高效液相色谱与质谱联用是有效分离测定目标物的方法。

1.3 离子色谱

离子色谱主要是通过目标物与固定相离子官能团之间的极性作用分离分析目标物的一种液相色谱。朱作艺等[11]采用阳离子交换色谱分离，以甲基磺酸溶液为淋洗液，建立抑制型电导-紫外串联检测方法测定7种生物胺含量，方法检出限在0.35～3.16 mg·kg-1，将其应用于风干牛肉、小黄鱼以及带鱼样品的测定，样品加标回收率为88.2%～108.8%。孙永等[12]通过优化前处理方法，用抑制型电导检测器快速测定水产品中生物胺含量，线性范围为0.02～10.0 mg·kg-1，检出限低于0.5 mg·kg-1，加标回收率为85.2%～106.9%。丁海燕等[13]优化生物胺提取剂，并对比不同蛋白沉淀方式，最终采用0.1 mol·L-1甲基磺酸提取，甲醇沉淀蛋白进行前处理，电导检测器和抑制器进行检测，检出限低于1.60 mg·kg-1，样品回收率在83.3%～101.8%。

离子色谱具有灵敏度高、选择性好、样品用量少、样品前处理简单、不需要衍生以及减少衍生化带来的干扰和不稳定性等特点，但样品水中的阳离子会对检测结果造成一定的影响。

1.4 气相色谱

气相色谱采用气体作为流动相，目标物气化后被带入色谱柱，根据样品中目标物的沸点、极性或者是吸附性能的不同，分离目标物。其特点是分析速度快、分离效率高、灵敏度高、应用范围广，但是要求目标物能被气化。ALMEIDA等[14]采用新型分散液-液液微萃取，即对胺同时进行萃取和衍生，采用气相色谱-质谱联用测定啤酒样品中生物胺含量，方法检出限为0.3～2.9 μg·L-1，样品回收率为72%～113%。ABDURRAHMAN等[15]建立了气相色谱-火焰离子检测器对鱼类中5种生物胺的检测方法，方法检出限为1.20～2.90 mg·L-1，生物胺回收率为98.41%～116.39%。王芳等[16]采用三氯乙酸提取，用强阳离子交换固相萃取柱净化，氮磷检测器进行检测，建立了固相萃取-气相色谱法测定腌肉中5种生物胺含量的方法，检出限为0.12～0.32 mg·kg-1，样品回收率为78%～96.8%。

气相色谱方法不需要衍生处理，简化了样品处理程序，提高了效率。但部分生物胺不耐受高温，容易发生分解，影响检测的准确率。

1.5 电泳技术

电泳技术利用带电粒子在电场中移动速度不同达到分离目的。毛细管电泳采用高压电场驱动，毛细管为分离通道，通过样品中各组分之间淌度和分配行为差异实现液相分离，结合了电泳和色谱的分离技术。王冠等[17]利用18-冠-6-四羧酸与带伯胺基团的生物胺形成络合物，该络合物可以与Na+发生取代反应，实现对生物胺分子释放-瞬时富集，建立了毛细管电泳安培在线富集检测分析生物胺的方法，该方法检出限为2.2～9.8 nmol·L-1，线性范围为0.02～100 mol·L-1。张桂森等[18]构建了毛细管电泳-连续光多子激发荧光检测系统应用于6种生物胺的测定，该方法使用荧光素异硫氰酸酯作为衍生试剂，方法检出限为 0.055 ～ 0.085 μmol·L-1。刘方震[19]通过优化检测方法，建立了不需要衍生，即可采用固相萃取-毛细管电泳技术联用测定10种生物胺的方法，方法检出限为 0.2 ～ 1.3 μmol·L-1。

电泳技术不需要衍生，不需要复杂的前处理过程，简化了样品前处理难度，分离效率高，分析速度快，检出限低。

2 拉曼光谱方法

拉曼光谱基于拉曼散射效应，是对与入射光频率不同的散射光谱进行分析得到分子振动、转动信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。拉曼光谱分析不需要特设的样品制备步骤，具有无损检测的优势，并且具有检测速度快、高效、灵敏度高的特点。王杨[20]采用荧光胺对组胺进行衍生化处理，建立高效薄层色谱-荧光光密度-表面增强拉曼光谱联用快速检测鱼样品中组胺含量的方法，方法检测限为16.9 mg·kg-1，样品回收率为80.0%～105.2%。

拉曼光谱检测方法效率高，速度快，目标物用量少，对样品破坏小，对单一目标物具有较好效果，但不能同时测定多种目标物质。

3 酶联免疫检测技术

酶联免疫技术主要是利用酶标记的抗原（抗体）与样品中的抗体（抗原）之间的相互作用，产生免疫复合物，保持酶活性，加入酶反应的底物后，底物被酶催化为有色产物，产物与样品中的抗体（抗原）成比例，根据颜色深浅进行定性定量分析。孙丛丛[21]将酪胺与牛血清白蛋白、卵清蛋白偶联，成功制备酪胺的免疫原与包被原，从新西兰大耳白兔中得到特异性抗血清，通过层析法纯化得到抗体，建立了间接竞争酶联免疫检测方法，将其应用猪肉、牛肉、鱿鱼和鳕鱼中酪胺的检测，样品检出限为1.2 mg·kg-1，样品回收率为80.71%～101.12%。

酶联免疫检测技术快速、简便、检测限低，但对试剂选择性高，且对结构类似化合物具有交叉反应，不能同时测定多种目标物质。

4 分子印迹技术

分子印迹技术是利用分子印迹聚合物对印迹分子进行专一识别的技术。田艳丽等[22]采用本体聚合法制备酪胺分子印迹聚合物，通过Scatchard模型评价了酪胺分子印迹聚合物的结合性，该聚合物对酪胺具有单一结合位点，最大吸附量 Qmax=248.33 μmol·g-1，平衡解离常数 KD=1.76 μmol·g-1。孙世明等[23]采用表面分子印迹技术，通过溶胶凝胶方法在上转换荧光纳米粒子表面合成对章鱼胺有特异性识别位点的荧光分子印迹聚合物，该聚合物对章鱼胺具有较好的特异性吸附和荧光响应，从而建立一种定量检测章鱼胺的分子印迹荧光传感方法，应用于黄酒和乳酪中章鱼胺的检测，方法检出限为0.37 mg·L-1，回收率为86%～98%。

分子印迹技术具有特异选择吸附结合性能、容易制备聚合物、化学性质稳定等特点，但其仅对特定的物质进行结合，不能同时检测多种物质，比较适用于快速筛查。

5 传感器

传感器主要是通过敏感元件感受被测量信息，转换元件根据一定规律将测量信息转换成电信号或其他形式的信息输出，变换电路根据信号进行放大，从而对特定物质进行选择性分析。传感器特点主要是微型化、数字化、智能化等。安东等[24]基于生物胺对三联吡啶钌[Ru(bpy)32+]电化学发光信号具有增敏作用，以[Ru(bpy)32+]电化学发光信号为基础，优化毛细管电泳检测条件，建立了毛细管电泳-电化学发光联用分离检测水产品中组胺和亚精胺方法，组胺检出限为0.496 μmol·L-1，亚精胺检出限为 0.6 μmol·L-1。唐晗等[25]通过将二胺氧化酶固定化制作成酶柱，用作生物传感器的识别元件，以鲁米诺-铁氰化钾作为化学发光体系，检测猪肉、鲫鱼和葡萄酒中腐胺、组胺和酪胺含量，检测限为 0.5 ～ 0.7 μmol·L-1，2 个月内传感器酶活仅降低15%。近年来，微/纳米材料被用作生物分子载体，具有增强电化学信息、促进电子转移、提高稳定性等方面的优势。LEONARDO等[26]采用二胺氧化酶与磁珠进行共轭，将其固定到钴（Ⅱ）-酞菁/碳和普鲁士蓝/碳电极上获得单酶生物传感器，将其固定到HRP修饰的电极上得到双酶生物传感器，生物胺传感器的检测线性范围为0.01～1 mmol·L-1。

制作传感器用于生物胺的检测，这种方法简单、快速，可以用于生物胺的高通量分析，但是制作成的传感器重现性一般，同时稳定性有待进一步提高。

6 结语

生物胺广泛存在于食品中，适量摄入生物胺对人体健康有益，但摄入量过多，会对人体造成伤害，需要对生物胺含量进行准确快速检测，本文针对生物胺检测方法展开论述，分别从色谱方法（薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、离子色谱和电泳技术）、光谱方法、酶联免疫检测方法、分子印迹技术以及传感器等方面进行综述。目前，针对生物胺的检测方法发展很快，检测速度、精度不断提升，新型检测手段层出不穷，但各类方法各有优缺点。随着技术手段不断提高，检验检测能力的提升，未来开发高效、准确、操作便捷、低成本、在线检测方法越来越重要，这是食品检测方法今后的发展方向。