胶体金法快速检测食品中的米酵菌酸
2024-08-19王倩倩
米酵菌酸(Moniliformin)是一种由真菌产生的有毒物质,常见于多种粮食作物中,尤其是玉米。它属于酸性环肽类化合物,具有强烈的毒性和致癌性。米酵菌酸的存在对食品安全构成潜在威胁,因此需要对食品中的米酵菌酸含量进行监测和控制。米酵菌酸的摄入对人体健康造成多种不良影响,包括肝脏损伤、肾脏损伤、免疫系统抑制以及神经系统毒性等。因此,对于食品中米酵菌酸的检测和限制成为了食品安全监管的重要内容。目前,常用的米酵菌酸检测方法包括高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和质谱法(MS)等。这些方法通常需要复杂的实验操作和较长的分析时间,限制了其在大规模食品安全监测中的应用。近年来,一些新型的快速检测方法也被开发出来,如胶体金免疫层析法和光学传感器等。这些方法具有操作简便、快速高效的特点,能够实现对食品中米酵菌酸的快速筛查和定量分析。
1.材料与方法
1.1 材料与试剂
四川木耳、米浆、玉米馒头:农贸市场、饭店、批发市场;胶体金检测卡:山东美正生物科技有限公司;米酵菌酸检测试纸卡:山东美正生物科技有限公司;米酵菌酸标准品(98%):广州化学试剂厂;乙腈(色谱级):Fisher公司;实验室用水:miili-QA10超纯水机;二水合磷酸二氢钠:山东凯米科新材料有限公司;十二水合磷酸氢二钠(质谱级):山东凯米科新材料有限公司。
1.2 仪器与设备
YPNSY-12携式样品浓缩仪:金坛区西城新瑞仪器厂;B114127491分析天平:美国梅特勒公司;LD-3离心机:德国艾本德股份公司。
1.3 实验方法
1.3.1实验原理
本方法采用胶体金法分析原理。将待测样品中的米酵菌酸进行提取,比较检测线(T线)与控制线(C线)的颜色变化。①检测线的颜色较浅或者消失,样品中存在米酵菌酸;②检测线的颜色与控制线相似或者更深,样品中不存在米酵菌酸。
1.3.2实验方法
取四川木耳、米浆、玉米馒头剪碎成<1cm碎片,倒入15mL离心管并称取(2.00±0.05)g样品,加入5mL的提取液,并盖上离心管盖,使用涡旋仪进行涡动振荡1min。从原包装袋中取出试纸条,使用一次性微型吸管吸取样品提取液,并垂直缓慢滴加3滴(约100μL)到试纸条S孔中,确保滴加完毕后立即开始计时。10min后,根据颜色变化,确定样品中所含物质的存在与否。
1.3.3判定结果
本文采用比色法,通过比较检测线(T线)与控制线(C线)颜色。T线=C线显色/T线>C线,判为阴性(-);T线<C线/T=0,判为阳性(+);C线=0,试纸条上的控制线没有显色,无法判断样品中是否含有待测物。
图1 比色法判定
1.3.4评价方式
将取食品空白基质60份,用于建立快速检测方法并进行验证评价。为评估方法的性能,将设置0、7.5、15、30μg/kg样品,每个浓度水平设置20个样品进行验证评价。将检测不同浓度水平的样品,并观察检测线(T线)与控制线(C线)的颜色变化。通过比较不同浓度水平样品的检测结果,确定方法的灵敏度,即能够检测到的最低浓度水平。使用建立的快速检测方法对空白样品进行测试,以确定是否存在误报。通过将建立的快速检测方法与已有的参考方法对比,评估两种方法之间的一致性。
1.3.5交叉反应
制备各500g四川木耳、米浆、玉米馒头的空白基质样品,①分别添加脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZOf798b559384ab20cb0d259a0346de73cfd6a6f085a4e0c314a9c559530cc74daN)、黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFTB1)和赭曲霉毒素A(OchratoxinA,OTA)毒素类物质。②分别添加十二烷酸、十六烷酸、十四烷酸、油酸脂肪酸类结构类似物7.5μL。对样品进行前处理使提取物与检测卡上的抗体发生特异性反应,观察检测线(T线)和控制线(C线)的显色变化,判断是否存在交叉反应。计算公式如下:
交叉反应率=目标物质检出限×100%/干扰物质检出阳性时的最小浓度
2.结果与分析
2.1 制样方式优化
取四川木耳、米浆、玉米馒头,将其分成两份。一份将被剪碎成<1cm碎片,另一份使用组织捣碎机匀浆。称取2g样品进行实验。将样品剪碎成小碎片,减少米粉、米浆和玉米馒头的内容物,并降低对显色结果的干扰。此外,剪碎样品的方式也将避免加样孔堵塞的问题,确保实验的顺利进行。
2.2 提取时间优化
提取时间对阴性样品几乎没有影响。在1min、2min、5min、10min和30min内范围内,目标物的提取效果较好。30min后长时间的提取导致目标物的稳定性下降。最佳的提取时间范围是2-5min,目标物被有效地提取且受到环境因素影响较小。如提取时间超过30min,需重新取样处理,以确保准确的结果。
2.3 提取剂优化
提取剂提取结果如表1所示。甲醇会提取出更多的杂质,从而导致假阴性结果的产生。水的存在可以改善乙腈的溶解性,使其更好地溶解目标物。因此,采用80%乙腈-水溶液作为提取溶剂可以提高提取效果。
2.4 加样量优化
加样量结果如表2所示。当加样量为50μL时,加样量较少待测液无法充分地在层析过程中扩散和分离。当加样量为150μL时,加样量超过层析过程所需的最佳量,导致一些待测液的残留。当加样量为80μL-100μL时,80μL加样孔相比于100μL加样孔微干燥,加样量较少,待测液在层析过程中更快地扩散和分离,故选择加样量为100μL。
2.5 检出限测定
在米酵菌酸含量为0μg/kg浓度下,胶体金免疫层析法未能检测到任何米酵菌酸的存在。当浓度达到7.5μg/kg时米酵菌酸浓度未达足够水平,T线显示相对较弱。当浓度达到15μg/kg时米酵菌酸浓度达足够水平,T线明显浅于C线。表明胶体金法能够有效检测到米酵菌酸。
2.6 交叉反应
在进行交叉反应试验时,添加结构类似物和真菌毒素类物质标准品,并将其浓度设置为15μg/kg。使用胶体金检测卡和米酵菌酸检测卡来进行结果判定,如表3所示。结果表明,胶体金检测卡与米酵菌酸检测卡无阳性反应。
2.7 与参比方法检测结果的比对
如表4所示,两种方法的检测结果基本一致。胶体金法在检测米酵菌酸方面具有与传统方法相媲美的准确性和可靠性。与GB5009.189-2013标准中的高效液相色谱法相比,本文胶体金法检测结果与之符合(100%)。
结论
本研究基于胶体金法技术原理,针对食品中风险较高的米酵菌酸建立一种快速检测方法。该方法米酵菌酸检出限为15μg/kg,符合国家标准要求。胶体金免疫层析法具有操作简便、快速高效的特点,适用于大规模食品安全监测。本研究的结果为食品行业提供了一种可靠的方法来检测食品中的米酵菌酸含量,有助于保障公众的食品安全。未来,将进一步优化该方法,并探索其在其他有害物质检测中的应用,以提高食品安全监测的效率和准确性。
作者简介
王倩倩(1986.11-),女,汉族,山东荣成人,本科,中级;研究方向:食品、农产品检测,食品质量与安全。