食品中泛酸测定方法研究进展
2023-01-21何浩梁军许银玉吴海智胡艳君田雄
何浩 *,梁军,许银玉,吴海智,胡艳君,田雄
1.湖南省产商品质量检验研究院(长沙 410007);2.广电计量检测(湖南)有限公司(长沙 410000)
泛酸(pantothenic)又名“遍多酸”,又称维生素B5,是一种水溶性维生素,因为在自然中广泛存在,故俗称“泛酸”。泛酸具有右旋光性,对酸、碱和热都不稳定。泛酸的主要生理功能是构成辅酶A和酰基载体蛋白,并通过它们在代谢中发挥作用,参与体内碳水化合物、脂质和蛋白质代谢。人类因膳食引起的单纯泛酸缺乏症十分少见,个别见于严重营养不良及使用代谢拮抗剂的患者,表现为烦躁不安、食欲减退、消化不良、腹痛、疲倦无力、手足麻木和刺痛等。泛酸毒性很低,人体对其有很好的耐受性,偶尔可产生轻度腹泻。泛酸在自然界中有广泛的食物来源,主要是肝、肾、蛋黄、肉类和全谷食品。泛酸的缺乏,可能导致阿尔茨海默症[1-2]。中国居民膳食营养素参考摄入量速查手册(2013版)对各年龄阶段以及孕妇、乳母特殊人群泛酸摄入量给出了具体的建议[3]。GB 10765—2021《食品安全国家标准 婴儿配方食品》[4]、GB 10766—2021《食品安全国家标准 较大婴儿配方食品》[5]、GB 10767—2021《食品安全国家标准 较大婴儿配方食品》[6]、GB 10769—2010《食品安全国家标准 婴幼儿谷类辅助食品》[7]、GB 22570—2014《食品安全国家标准 辅助营养补充品》[8]、GB 24154—2015《食品安全国家标准 运动营养食品通则》[9]、GB 25596—2010《食品安全国家标准 特殊医学用途婴儿配方食品通则》[10]、GB 29922—2013《食品安全国家标准 特殊医学用途配方食品通则》[11]、GB 31601—2015《食品安全国家标准 孕妇及乳母营养补充品》[12]等食品安全国家标准中对泛酸规定了最小含量或者范围。文章综述了检测食品中泛酸含量的不同检测方法,比较了各自的优势和不足,也为今后泛酸的检测提供借鉴。
1 微生物法
泛酸是植物乳杆菌生长所必须的营养素,在一定控制条件下,将植物乳杆菌液接种至含有试样液的培养液中,培养一段时间后测定透光率,根据泛酸含量与透光率的标准曲线计算出试样中泛酸含量[13],该方法的优点是适用范围广、适合于所有食品的检测,缺点是检测周期长、过程繁琐、准确定量较为困难,不适合大批量样品的检测[14]。AOAC Official Method 992.07《Pantothenic Acid in Milk-Based Infant Formula Microbiological Turbidimetric Method》[15]中规定了微生物法检测食品中泛酸的具体步骤。AOAC Official Method 945.74《Pantothenic Acid in Vitamin Preparations Microbiological Methods》[16]中也规定了微生物法检测食品中泛酸的方法。王晶等[17]比较了新旧国家标准微生物法检测泛酸含量的差异,结果表明,新旧方法的结果精密度接近,泛酸结果差异无统计学意义(P>0.05)。黄钟标等[18]比较了国标微生物法和微孔试剂盒法测定泛酸的差异,结果表明,试剂盒法重现性好、准确度高,且相对于国标法而言,操作步骤简单、检验周期短,可以快速有效地测定婴幼儿乳粉中维生素B5的含量。赵平等[19]比较了GB 5009.210—2016第一法微生物法[13]和GB 5413.17—2010第一法微生物法[20],结果表明,两个国标的微生物法只是提取方法不同,但是两种方法的精密度都很高,加标回收率都能达到要求。李兴霖等[21]结合国家标准法和试剂盒法的优点,建立了一种快速检测婴幼儿配方乳粉中泛酸含量的方法。该方法操作简单、方便快捷,准确度和重现性好,试验菌株活力稳定,不确定因素干扰小,污染少,成本低廉,经济实用。赵平等[22]采用微孔板式微生物法对婴幼儿配方乳粉中泛酸含量进行测定。该方法采用微孔板法将合适浓度的植物乳杆菌液接种至含有试样液与培养液的无菌微孔板中,培养一定时间后测定吸光度,根据泛酸含量与吸光度的标准曲线计算出试样中泛酸的含量。李全霞等[23]综述了微生物法测定水溶性维生素(包括泛酸)的应用情况及研究进展。田浩等[24]比较了国标法和商品化试剂盒法测定泛酸含量的差异,结果发现国标微生物法操作复杂,方法建立难度大,缺乏经验的实验室检测成功率较低,建议开发小型试验仪器提高试验成功率。
2 液相色谱法
Rakua等[25]研究了液相色谱-DAD检测器检测膳食补充品中9种常见的水溶性维生素。GB/T 22246—2008《保健食品中泛酸钙的测定》[26]规定了营养素补充剂类保健食品中泛酸钙的测定方法。根据泛酸钙溶于水,对酸和碱不稳定,但在中性条件下很稳定的特性,试样中的泛酸钙用水在超声波振荡下提取、定容、离心后上清液过滤膜,用反相C18柱分离,在200 nm波长下检测,外标法定量。曾金林等[27]建立了HPLC法测定婴幼儿营养米粉中泛酸含量的方法。样品加淀粉酶水解后,调节pH,加沉淀剂后离心,取上清液分析。用C18柱分离,用DAD检测器在200 nm波长下检测待测物。Santos等[28]建立了蔬菜中水溶性维生素和脂溶性维生素的连续提取分析的方法,并测定了货架期内维生素含量变化的情况。纪世彬[29]建立了复合维生素B片中5种维生素的检测方法。该方法按《中华人民共和国药典》2015年版[30]四部通则0931第三法检测,其方法和条件与食品中泛酸检测较为相似,因为保健食品基质没有食品基质复杂,目标物经提取后过滤膜即可直接进样分析,不用除杂等过程。杜晶晶等[31]分析了高效液相色谱法测定婴幼儿食品和乳品中泛酸的不确定度分析的方法,该方法考察了国标液相法测泛酸的不确定因素,确定影响高效液相色谱法测定婴幼儿乳粉中泛酸的不确定度来源。结果表明影响测定结果不确定度的因素主要有标准物质本身和标准曲线拟合过程2个方面,提取液定容体积和样品称量对不确定度影响较小。尹烁等[32]建立了高效液相色谱法同时测定乳制品中泛酸和生物素的方法。样品经硫酸钠沉淀蛋白后,采用C18柱分离,检测波长为200 nm,以保留时间定性,峰面积定量。林春晓等[33]建立了利用HPLC方法测定复方罗布麻片I中包括泛酸在内的7种化药组分的含量的方法,该方法分离度、检出限和重现性较好,且在仪器上分析时间仅20 min。
3 液相色谱串联质谱法
Gentili等[34]建立了电喷雾-液相色谱串联质谱法来测定食品中水溶性维生素。该方法在正离子模式下,不到10 min就完成所有目标物的分离和检测。泛酸钙的检出限可以达到纳克级别,在前处理过程中避免分析物暴露在光、空气和热环境中是保证回收率的关键。Gill等[35]建立了婴幼儿奶粉和液态奶中泛酸的检测方法。该方法13C153N1-泛酸钙作为内标物,内标法定量,消除了前处理过程对回收率造成的影响。Phinney等[36]建立了稳定同位素稀释/液相色谱-串联质谱法,可以同时测定婴儿配方奶粉中5种脂溶性维生素的方法。宫明明[37]研究了SPE-UPLC-MS/MS分析植物运动型饮料中多种水溶性维生素含量。该方法采用Oasis HLB固相萃取柱净化,取得了较好的回收率。任强强等[38]建立了UHILIC-MS/MS法同时测定复方三维右旋泛酸钙糖浆中5种维生素的含量。该方法采用Waters ACQUITYBEH-HILIC Amide色谱柱,多种维生素在5 min内的得到有效分离,利用多反应监测模式(MRM)定量。薛霞等[39]建立了超高效液相色谱-串联质谱法,来测定蜂蜜中五种水溶性维生素含量。该方法采用HLB固相萃取柱净化,HSS T3色谱柱分离,电喷雾离子源正离子模式,多方应模式检测,外标法定量。渠岩等[40]研究了超高效液相色谱-同位素稀释质谱法测定配方奶粉中泛酸。该方法采用高速离心除杂,HSS T3色谱柱分离,内标法定量。孙宇等[41]研究了超高效液相色谱-同位素稀释质谱法测定食品中的泛酸。黎小兰等[42]研究了液相色谱-质谱联用法检测特殊医学配方食品中泛酸含量,特殊医学配方食品基质复杂,该方法采用酸碱沉淀法沉淀蛋白质后上机检测,取得了较好的效果。
4 其他分析方法
Kristel等[43]研究了稳定同位素稀释-LC/MS-TOF法测定营养酵母中多种维生素。该方法比较了不同酸提取方法的优缺点。胡雯雯[44]研究了定量毛细管电泳分析复合维生素B片中5种维生素。李丹凤等[45]研究了胶束电动色谱法测定五维他口服溶液中维生素B1,B2,B6,烟酰胺,泛酸钙与苯甲酸钠。孙丛丛等[46]比较了国标微生物法和试剂盒法的差异。研究显示,两种检测方法对婴幼儿乳粉泛酸检测无明显差异。试剂盒法方便、快捷,检测周期短,更适于企业实验室大量实验样本的检测。
5 结语与展望
泛酸是婴幼儿食品和保健食品中的重要营养物质。通过比较检测泛酸含量的不同方法发现:微生物法是发展最早、适用范围最广的方法,但由于前处理复杂、步骤繁琐、检测周期长且结果重现性不好,不利于大批量样品的检测;液相色谱法前处理较为简单,设备普及率较高,适合于基质较为简单的普通食品和保健食品的检测;液相色谱串联质谱法检出限低,抗干扰能力强,适合大批量的样品检测,特别适合特殊医用配方奶粉等基质较为复杂的样品的检测,但缺点是仪器昂贵、设备普及率不高;试剂盒法对前处理要求低,处理简单,检测成本低,可大批量检测,但检测结果需经仪器方法进一步验证。因此,应根据检测需求和检测条件科学选择检测方法。