食品中生物胺檢測方法的研究進(jìn)展

易麗娟，趙曉娟，白衛(wèi)東

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州510225）

食品中生物胺檢測方法的研究進(jìn)展

易麗娟，趙曉娟*，白衛(wèi)東

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州510225）

簡述食品中生物胺的種類和產(chǎn)生形式，主要介紹液相色譜、氣相色譜、薄層色譜、傳感器和毛細(xì)管電泳等方法在生物胺檢測中的應(yīng)用研究進(jìn)展，并展望了生物胺檢測方法的發(fā)展方向。

食品；生物胺；研究進(jìn)展；檢測方法

生物胺（Biogenic Amine，BA）是一類具有生物活性的含氮低分子量有機化合物，可看作是氨分子中1個～3個氫原子被烷基或芳基取代后而生成的物質(zhì)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為三大類：1）脂肪胺，包括精胺、亞精胺、腐胺和尸胺等；2）芳香胺，包括苯乙胺和酪胺等；3）雜環(huán)胺，包括色胺和組胺等。根據(jù)生物胺的組成可以將其分為單胺和多胺。單胺主要有酪胺、組胺、腐胺、尸胺、苯乙胺和色胺，攝入少量的單胺類化合物會對血管和肌肉有明顯的舒張和收縮作用，對大腦皮層和精神活動有著重要的調(diào)節(jié)作用。多胺主要包括精胺和亞精胺，對生物體生長過程中DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成以及生物體的生長發(fā)育起到促進(jìn)的作用。

生物胺廣泛存在于各類生物體及食品中，尤其是富含蛋白質(zhì)和氨基酸的食品，如乳制品、肉制品、調(diào)味品、酒類等，生物胺是食品細(xì)菌性腐敗的重要化學(xué)標(biāo)志物，其含量可作為食品新鮮度的指標(biāo)[1]。生物胺的產(chǎn)生主要有兩種形式：一種是游離氨基酸在細(xì)菌中的脫羧酶催化作用下發(fā)生脫羧作用而產(chǎn)生，另一種是醛酮類化合物通過氨基化反應(yīng)或轉(zhuǎn)氨基作用形成。微量的生物胺是生物體內(nèi)的正?；钚猿煞?，在生物細(xì)胞中具有重要的生理功能。但當(dāng)人體攝入過量的生物胺或同時攝入多種生物胺時，會引起諸如頭痛、惡心、心悸、呼吸紊亂等過敏反應(yīng)，嚴(yán)重者還會危及生命[2]。因此，食品中生物胺的檢測對于促進(jìn)食品安全和保障人類健康具有非常重要的意義。近年來，國內(nèi)外越來越多的學(xué)者對各類肉制品、水產(chǎn)品等[3-5]食品中的生物胺進(jìn)行了量化分析測定。本文綜述了液相色譜法、氣相色譜法、薄層色譜法、傳感器法和毛細(xì)管電泳法等生物胺檢測方法的研究進(jìn)展，并展望了生物胺檢測方法未來的發(fā)展方向。

1 液相色譜法

1.1 柱前衍生-高效液相色譜-紫外/熒光檢測法

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）具有柱效高、分析速度快、檢測靈敏度高、定量分析準(zhǔn)確的特點，是目前國內(nèi)外量化分析食品中生物胺最常用的檢測方法[6]。

由于很多食品中的生物胺分子缺少發(fā)色基團(tuán)，因此，采用HPLC測定時，需要對生物胺進(jìn)行衍生處理。一般選擇苯甲酰氯、鄰苯二甲醛、丹磺酰氯、二硝基甲酰氯等作為柱前衍生劑。劉振鋒等[7]以苯甲酰氯為衍生試劑，庚胺為內(nèi)標(biāo)，采用HPLC同時測定中國傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品中10種生物胺。結(jié)果顯示，在20 min內(nèi)各種生物胺能得到很好的分離且呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，回收率在94.7%～109.8%之間，精密度小于10%，該方法對各種生物胺衍生物的分離效果好、靈敏度高、重現(xiàn)性好。Tuberoso等[8]建立了以丹磺酰氯為柱前衍生劑，利用高效液相色譜熒光檢測來測定Cannonau和Vermentino兩地葡萄酒中生物胺的分析方法，有效地測定了葡萄酒中生物胺的種類、含量以及其他含氮化合物。臺紅杏等[9]同樣采用丹磺酰氯衍生劑，建立了一種柱前衍生-HPLC法，并對煎炸油及發(fā)酵香腸中的生物胺進(jìn)行測定。結(jié)果顯示，在設(shè)定的試驗條件下，在煎炸油中并沒有檢測出生物胺，但在選定的兩種香腸樣品中則分別檢測出6種～7種生物胺，其中精胺的含量最高，可達(dá)0.118 μg/kg。該檢測對測定香腸產(chǎn)品中的生物胺具有一定可行性，但不適合測定煎炸油中生物胺。陸永梅[10]采用丹磺酰氯柱前衍生-HPLC法測定了不同品種的黃酒和15種品牌醬油中生物胺（主要包括組胺、尸胺、精胺、亞精胺和酪胺）的含量及分布特點，結(jié)果表明，因黃酒的品種不同，所測得生物胺的含量也會有所差別，變異范圍為 39.27 μg/mL～241.07 μg/mL。醬油中生物胺的變異范圍是41.68μg/mL～1357.5μg/mL，醬油中生物胺濃度的變異范圍較大，主要是受醬油的發(fā)酵類型和氨態(tài)氮含量的不同影響。王長遠(yuǎn)等[11]研究了一種產(chǎn)生物胺雙層培養(yǎng)基檢測法，用于檢測從發(fā)酵肉制品中分離的植物乳桿菌，再利用丹磺酰氯柱前衍生-HPLC法測定了生物胺的含量。結(jié)果表明，利用該方法可使組胺和酪胺在10 min內(nèi)得到較好的分離。

目前，雖然柱前衍生-高效液相色譜法在生物胺的檢測中應(yīng)用較為廣泛，但衍生過程比較復(fù)雜繁瑣，且可能會帶來副產(chǎn)物的干擾，從而影響生物胺的定量結(jié)果，另外，所需儀器昂貴、操作專業(yè)性強，不適合中小型企業(yè)使用。

1.2 離子色譜-電化學(xué)檢測法

離子色譜法（Ion Chromatography，IC）是一種適用于陰、陽離子的分析，且可同時測定多種離子的高效液相色譜法。IC法具有快速方便、靈敏度高、選擇性好、分離柱穩(wěn)定性好、容量高的優(yōu)點。目前較成熟的離子色譜法主要應(yīng)用在生物胺、有機酸以及糖類的檢測中。

生物胺具有陽離子特性，因此，非常適合使用離子色譜法進(jìn)行分離。相對于柱前衍生-高效液相色譜檢測方法，離子色譜法不需要進(jìn)行衍生處理，有效地縮短了分析時間，同時也可避免衍生過程中帶來的干擾，更好地提高檢測的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。Favaro等[12]運用離子色譜-積分脈沖安培檢測法對新鮮肉和加工肉類中的生物胺進(jìn)行了測定，該法是用不同濃度的甲磺酸水溶液進(jìn)行梯度洗脫，通過柱后加入強堿的方式獲得適當(dāng)?shù)膲A性條件，然后通過電化學(xué)法檢測分析生物胺的種類和含量，分析時間為68 min，重現(xiàn)性較好。De Borba等[13]采用離子色譜-抑制電導(dǎo)和積分脈沖安培檢測法測定酒精飲料中的生物胺，結(jié)果表明，抑制電導(dǎo)檢測方法簡單，對腐胺、尸胺、組胺等7種生物胺具有良好的測試靈敏度（0.004 mg/L～0.08 mg/L），但不能檢測多巴胺、酪胺和5-羥色胺；而積分脈沖安培檢測可以對上述10種生物胺進(jìn)行檢測。Palermo等[14]基于弱離子交換柱和甲磺酸的多線性梯度洗脫模式，開發(fā)了一種離子交換色譜-電導(dǎo)檢測法對鳳尾魚、奶酪、酒、橄欖和香腸中的生物胺進(jìn)行測定，具有良好的分辨率和分離效率。戴意飛[15]利用離子交換色譜積分脈沖安培檢測法測定冷凍海產(chǎn)品中的酪胺、腐胺、尸胺、組胺、苯乙胺、亞精胺、精胺等10種生物胺時，獲得了良好的分離效果和線性關(guān)系，檢出限在50 μg/kg以內(nèi)，回收率在86.0%～108.0%之間，樣品的保留時間和峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于1%和5%。該方法適用于冷凍海產(chǎn)品中各類生物胺的分離測定。

離子色譜法分離測定食品中的生物胺，需要使用較為大型、昂貴的離子色譜儀，成本較高，且攜帶不便，難以實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測。

2 氣相色譜法

近年來，在食品中生物胺的檢測領(lǐng)域，氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）的研究報道相對較少。溫永柱等[16]借助液液萃取（LLE）和GC-MS技術(shù)，建立了多種生物胺在中國白酒中的定性分析方法，第一次定性了白酒中9種生物胺。研究表明，該方法靈敏度高且具有廣譜性，在白酒的定性研究中具有較大的優(yōu)勢。Awan等[17]以三氟乙酰丙酮為衍生劑，在氣化狀態(tài)下進(jìn)行衍生處理，通過固相微萃取技術(shù)提取，再用GC-MS定量檢測肉類、蔬菜和奶酪中的腐胺和尸胺。該方法靈敏度和重現(xiàn)性較好，且比液相的衍生處理和提取過程簡單。更早至本世紀(jì)初，F(xiàn)ernandes等[18-19]以異丁基氯甲酸酯進(jìn)行衍生，采用GC-MS檢測了Port葡萄酒和葡萄汁中的二胺、多胺和芳香胺，并用此法同時定量啤酒中22種生物胺，該方法重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度和靈敏度高。Hwang等[20]將魚產(chǎn)品中的組胺用堿性甲醇進(jìn)行萃取，然后利用GC法進(jìn)行測定，無需衍生處理，方法檢測時間小于20 min，對組胺的檢測限約為5 μg/g，金槍魚和對蝦樣品的加標(biāo)回收率分別為98%～111%和99%～102%。結(jié)果表明，用GC分析方法直接測定組胺方便可行。

GC法具有分離效率高、分析速度快、選擇性好等優(yōu)點，但樣品前處理復(fù)雜耗時，而且對組分進(jìn)行定性分析時，一般需要與質(zhì)譜、光譜等方法）進(jìn)行聯(lián)用才能獲得直接肯定的結(jié)果。

3 薄層色譜法

薄層色譜法（Thin-layer Chromatography，TLC）是一種用于對混合樣品進(jìn)行分離、測定和定量的一種層析分離技術(shù)。Romano等[21]建立了一種TLC和光密度測定的方法，用于定量分析葡萄酒中的生物胺。方法可用于檢測葡萄酒中濃度范圍在1 mg/L～20 mg/L之間的組胺、酪胺、腐胺和尸胺，該檢測分析性能可滿足日常酒類分析的需要。Garcia-Moruno等[22]利用TLC和HPLC法研究了133株從酒和葡萄汁中分離的乳酸菌產(chǎn)組胺、酪胺和腐胺的情況，并且驗證了PCR的分析結(jié)果。王鳳芹等[23]采用TLC和HPLC法分析鹽水鴨中的生物胺。實驗結(jié)果表明，用TCL和HPLC法均在鹽水鴨樣品中檢測到了腐胺、尸胺、亞精胺、精胺、酪胺和2-苯乙胺，兩種方法的檢測結(jié)果一致。

與其他檢測方法相比，TLC法具有操作方便、設(shè)備簡單、顯色容易、分離速率快等特點，可有效減少對食品中生物胺進(jìn)行初步鑒定與半定量測定的分析成本，但該法的定量精度和重現(xiàn)性相對較差。

4 傳感器法

傳感器是化學(xué)、材料、物理、電子、信息等多學(xué)科交叉的先進(jìn)檢測技術(shù)，其中，生物傳感器（Biosensor），尤其是酶傳感器在生物胺的快速檢測領(lǐng)域備受研究關(guān)注。唐晗等[24]以魯米諾-鐵氰化鉀作為化學(xué)發(fā)光體系，用固定化的二胺氧化酶制成酶柱作為識別元件，開發(fā)了一種檢測食品中生物胺的流動注射化學(xué)發(fā)光生物傳感器，可用于檢測實際樣品如豬肉、鯽魚和葡萄酒中生物胺的總量，其中酪胺、腐胺和組胺的回收率在90%～94%之間，適用于食品中生物胺總量的快速檢測。Alonso-Lomillo 等[25]將單胺氧化酶（MAO）/辣根過氧化物酶（HRP）、二胺氧化酶（DAO）/HRP分別固定在芳基重氮鹽修飾的絲網(wǎng)印刷碳電極（SPCE）表面，構(gòu)建了兩種檢測生物胺總量的生物傳感器，并用于鳳尾魚樣品中總胺含量的測定。Pérez等[26]基于聚砜/碳納米管/二茂鐵修飾的SPCE，通過DAO/HRP在電極表面的固定，制得測定組胺的生物傳感器，可對沙丁魚、鳳尾魚和馬鮫魚樣品中的組胺進(jìn)行準(zhǔn)確測定。

生物傳感器用于生物胺的檢測，具有靈敏度高、特異性強、快速簡便等優(yōu)點，但由于酶的來源和生物活性等的影響，測試成本較高、環(huán)境耐受性差，使生物傳感器的實際應(yīng)用受到限制。

近年來，分子印跡材料被廣泛用于食品中農(nóng)藥和獸藥殘留仿生傳感器的研制中，但關(guān)于生物胺分子印跡仿生傳感器的研究報道相對較少。邢憲榮[27]通過結(jié)合導(dǎo)電聚合物和納米材料，分別制備了用于檢測組胺、酪胺、β-苯乙胺和色胺的4種分子印跡電化學(xué)傳感器，并成功用于實際樣品的檢測，檢出限低，線性范圍寬，重現(xiàn)性和選擇性好。Huang等[28]基于多壁碳納米管-納米金復(fù)合材料和殼聚糖修飾的玻碳電極，制備了一種用于選擇性檢測酪胺的分子印跡電化學(xué)傳感器，檢出限為5.7×10-8mol/L，測試重現(xiàn)性和穩(wěn)定性良好。

分子印跡材料具有良好的結(jié)構(gòu)可控性、環(huán)境耐受性和專一選擇性，賦予生物胺分子印跡傳感器良好的發(fā)展?jié)摿?，但尋找合適的功能單體和模板分子洗脫溶劑的過程費時費力。

5 毛細(xì)管電泳法

毛細(xì)管電泳法（Capillary Electrophoresis，CE）是一類以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動力的新型液相分離技術(shù)。Li等[29]采用毛細(xì)管區(qū)帶電泳-電容耦合非接觸電導(dǎo)檢測（CZE-C4D）法分離和測定精胺、亞精胺、組胺、腐胺、尸胺、β-苯乙胺、酪胺和色胺，利用該方法在24 min內(nèi)可分離8種生物胺，并成功用于地下水和烈性酒樣品的分析。實驗結(jié)果表明，CZEC4D測定生物胺具有良好的靈敏度和重現(xiàn)性，不需要預(yù)富集和衍生程序。李文莉[30]還建立了一種以18-冠酸-6作為緩沖液添加劑，同時測定7種生物胺（精胺、亞精胺、組胺、尸胺、苯乙胺、酪胺和色胺）的CZE-安培檢測（CZE-AD）的分析方法。該法可對電活性物質(zhì)直接進(jìn)行檢測，降低了檢測成本，樣品預(yù)處理簡單，分析耗時少，為環(huán)境水樣中生物胺的分離和檢測提供了一種新方法。趙凌國等[31]建立了一種快速測定魚肉中組胺的納米金復(fù)合材料涂層CE法。先將魚肉樣品超聲萃取20 min，再將萃取液經(jīng)離心和過濾后直接進(jìn)行CE分離檢測，避免了反復(fù)萃取及衍生化過程，4 min內(nèi)出峰，縮短了分析時間，檢測效率高。Cortacero-Ramírez等[32]采用CE-激光誘導(dǎo)熒光檢測法同時對啤酒樣品及釀造過程中的10種生物胺含量進(jìn)行測定。該方法相對簡單，可以準(zhǔn)確鑒別和分離啤酒在釀造過程中生物胺的含量及類型。

CE法具有靈敏度高、樣品用量少、分離對象廣、成本低等特點，但與HPLC法、IC法相比，其檢測結(jié)果重現(xiàn)性較差且檢出限較高。

6 其他檢測方法

除了以上幾種檢測方法外，免疫分析法、紫外分光光度法等也被用于生物胺的檢測中。鄭海松等[33]建立了一種快速測定進(jìn)出口食品中組胺的酶聯(lián)免疫方法。該法選擇r-Biopharm試劑盒來檢測進(jìn)出口葡萄酒、牛奶、奶酪和魚粉中的組胺，通過5個實驗室的回收驗證發(fā)現(xiàn)其均具有較好的回收率，經(jīng)HPLC確證假陽性率≤2.5%，表明該方法可快速、準(zhǔn)確檢測出食品中組胺的殘留量。梁劍等[34]分別利用HPLC-二極管陣列檢測器（DAD）法和紫外可見分光光度法定量測定樣品中的組胺。結(jié)果顯示，兩種方法標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)都在0.99以上，加標(biāo)回收率在90%～110%，與HPLC-DAD檢測法相比，紫外可見分光光度法測定步驟簡便，但其重現(xiàn)性較差。

7 結(jié)語

食品中生物胺的種類較多，不同食品中生物胺的種類和含量差別很大，而目前生物胺的檢測方法各有優(yōu)缺點。因此，在實際工作中可根據(jù)食品樣品的類型和檢測需求，選擇較為合適的檢測方法對生物胺的種類和含量進(jìn)行測定。隨著人們生活水平的提高和科技的不斷進(jìn)步，消費者及企業(yè)對食品的安全性和功效目的性的要求不斷提高，生物胺檢測的靈敏度、精確度、實用性等方面的標(biāo)準(zhǔn)也將隨之提高。因此，研究開發(fā)高靈敏、低成本、快速簡便、準(zhǔn)確可靠、可同時在線檢測多組分的方法或系統(tǒng)是生物胺檢測方法未來的發(fā)展方向。

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Research Progress in Determination Methods of Biogenic Amines in Food

YI Li-juan，ZHAO Xiao-juan*，BAI Wei-dong
（College of Light Industry and Food Science，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，Guangdong，China）

This paper describes briefly the types and generation patterns of biogenic amines（BAs），and introduces mainly the development and application of determination methods，such as liquid chromatography（LC），gas chromatography（GC），thin-layer chromatography（TLC），sensor and capillary electrophoresis（CE）.Finally，the development direction of detection methods of BAs is also prospected.

food；biogenic amines；development；determination method

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.048

廣東省自然科學(xué)基金項目（S2013010013416）；廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃資助項目（Yq2013097）；仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院研究生科技創(chuàng)新基金資助項目

易麗娟（1990—），女（漢），碩士研究生，專業(yè)：食品科學(xué)。

*通信作者：趙曉娟，副教授，博士。

2015-07-08