综述-食品中生物胺的检测与控制.doc

综述■食品中生物胺的检测与控制食品中生物胺的检测与控制摘要生物胺是普遍存在于食品中的一种生物多胺，少量的生物胺是动植物 体内的内源物质，但一旦人体摄入过量的生物胺就会产生中毒症状，严重 的甚至导致死亡此外生物胺的含量还是食品安全卫生质量的一个重要的 指标，因此食品中生物胺的检测及控制非常重要，也是目前国内外研究的 热点问题本文主要对近年来国内外对生物胺检测方法及控制措施的研究 进行了总结关键词：生物胺 概述 检测方法 控制措施1生物胺的概述1.1生物胺的概念生物胺是普遍存在于各种食品中的一类主要由氨基酸脱愈作用形成 的具有生物活性的低分子量有机碱性含氮化合物的总称生物胺按化学结 构分类可分为三类⑴脂肪族包括腐胺、尸胺、精胺和亚精胺等；芳香族包 括酪胺、苯乙胺等；杂环胺包括组胺和色胺其中腐胺、尸胺等二胺会与 防腐剂硝酸盐和亚硝酸盐形成潜在致癌物质亚硝酸盐类⑵1.2生物胺的生理活性生物胺有重要的生理功能，如促进生长、增强代谢活力、加强肠道免疫 作用,能够调节神经系统、大脑皮层的活动，对血管、肌肉和心脏有明显的 舒张或收缩作用此外生物胺还能促进DNA、RNA和蛋白质的合成,从而加 速生物体的生长发育。

但是生物胺一旦在人体内积累到较高数量时就会对 人体产生毒害直接引起人体中毒，如由于产生外部血管膨胀而导致高血压 和头痛，以及肠道平滑肌的收缩造成腹部痉挛、腹泻和呕吐等，严重的还会 危及生命⑶新鲜的非发酵食物中有少量的生物胺作为内源物质而存在，但是在发 酵制品中由于高浓度的微生物和氨基酸的存在，微生物脱段酶对游离氨基 酸的脱猿作用而生成高浓度生物胺发酵制品中生物胺研究引起人们广泛 关注主要是因为食用大量含生物胺肉制品会导致人体中毒,同时高浓度的 生物胺也暗示其肉被微生物污染、品质低劣2生物胺的检测方法2.1高效液相色谱法高效液相色谱法具有分析速度快、柱效高、检测灵敏度高、定量分析 准确等特点，是目前食品中生物胺含量分析测定的主要手段⑷由于食品中的生物胺在可见和紫外区域内既没有合适的吸收，也没有 荧光成分，所以在用高效液相色谱检测生物胺时，经常需要对生物胺进行柱 前或柱后衍生此外，由于生物胺是极性分子，衍生作用减少了他们的极性, 提高了他们在柱子中的溶解性由于这个原因，尽管质量检测器是能充分 的对于未衍生化的胺类的检测，生物胺的衍生还是被应用到高相液相色谱 质谱联用/质谱检测中柱前衍生除了具有简便、快速、灵敏、衍生产物稳定等优点而且它还可以同时处理大量的样品。

柱后衍生是样品经过色谱柱分离后，先在衍生 设备中进行衍生化反应，再通过检测器鉴定分析柱后衍生的优点是色谱 图干扰少、重复性好、耗时少，并且实现了操作的程序化、自动化；但所 需的仪器设备昂贵，投资大所以研发者多选择各种柱前衍生法常用的 衍生剂有丹磺酰氯、二甲基偶氮本甲酰氯、邻苯二甲醛、二硝基甲酰氯、 荧光胺等邻苯二甲醛可以用做柱前和柱后衍生剂因为它的衍生时间短 它与生物胺在室温下反应迅速形成具有荧光的产物但由于其仅与初级生 物胺反应，衍生物不稳定，重复性差，限制了它的使用二硝基甲酰氯的 稳定性最好,Ingolf等的试验结果表明，其生物胺衍生物室温[5]下可稳定4周,・20 C下稳定性超过1年尽管丹磺酰氯是目前利 用用反向-高效液相色谱•紫外检测技术分析生物胺所用最多的衍生试剂，但其仍 旧存在缺点一个缺点就是衍生时间较长，另一个是为了除去干扰副产物 需要加入碱性的氨水E. De Mey等研究了利用二甲氨基偶氮苯甲酰氯替代 丹磺酰氯衍生检测发酵干肠中的生物胺，结果得出二甲氨基偶氮苯甲酰化 反应可以很容易用冰浴停止，不用氨水或其他的净化试剂此外，二甲氨 基偶氮苯甲酰化衍生作用的温度可以升高至70C,没有任何的分析物的损 失反应时间可以减少到20mino丹磺酰氯在40C需衍生45min[6]o Jiang et al.[7]的研究改善了丹黄酰化作用步骤，他在离子液体■水两相系统中进行 丹黄酰化，室温下超声20分钟，所得结果明显优于正常的丹黄酰化作用。

玉澜等[8]研究丹磺酰氯为衍生剂，室温离子液体作为萃取介质测饮料中生 物胺，将衍生萃取和富集3个步骤集于一体，简化实验步骤，稳定性良好检测器是高效液相色谱测量生物胺的重要组成部分，常用的检测器为紫外检测器、荧光检测器、二极管阵列、光电二极管阵列等紫外检测器 是应用最多的一种检测器，灵敏度较高;二极管阵列检测器是一•种新型紫 外检测器，己应用于生物胺的检测;但荧光检测器对于生物胺衍生物具有 更高的灵敏度和选择性根据不同的衍生天剑和实验要求选择不同的检测 器丹黄酰氯衍生物可以用胺用紫[9][10]外或荧光检测在同一实验室同一方案中的这两个连续研究的 结果中，可以看到荧光检测对生物胺的敏感性比紫外检测大2.2毛细管电泳法毛细管电泳的主要优点是速度快，高分离率，低样品损耗，分离柱子 成本低，无环境污染等然而，紫外检测对毛细管电泳的敏感度要比高效 液相色谱低毛细管电泳测生物胺的敏感度可以通过预浓缩作用或将 毛细管电泳与等速电泳相偶联来增加近来，激光诱导荧光检测器与毛细 管电泳分离的偶联技术明显的改善了荧光标记的生物胺的检测限毛细管电泳根据分离原理的不同可分为：毛细管区带电泳、毛细管凝 胶电泳、胶束电动力学毛细管电泳、毛细管等电聚焦电泳、毛细管等速电 泳等。

一般情况下，多价生物胺衍生不完全而毛细管区带电泳不用衍生就 可以直接对生物胺进行检测S. Uzas??[ll]等研究了利用非离子胶束电动色谱方法与激光诱导荧光 检测器的偶联定量检测生物胺的方法，激光诱导荧光检测和毛细管电泳分离 使得检测限有了明显的降低张桂森[12]等研究了利用毛细管电泳与连续 光多光子激发荧光检测欧联的检测方法分析生物胺，发现与传统的单光子 激发荧光检测相比分析效果［13］更好曹丽伟等利用毛细管分离■激光诱导检测了酪胺、苯乙胺、 组胺、乙醇胺、甲胺和乙胺六种生物胺，所有衍生物在15分钟内可完全被分离， 检出限为2.5 X 10-11—8X 10-llmol/L之间陈素艳［14］等用以直径500 U m的 Pt盘为工作电极的毛细管电泳.电化学发光法测定葡萄酒样品中的腐胺与 亚精胺含量，该方法灵敏度高、线性范围广、分离效率高、分析速度快2.3薄层色谱法薄层色谱是…种微量、简便、快速的色谱分析方法与其它分析方法 相比，薄层色谱法无需昂贵的分析仪器，费用低，适合用于生物胺的定性 或半定量分析，可降低测量成本该方法应用于测定鱼类、肉类和奶酪样 品中生物胺含量的前期筛选简便快捷但由于线性关系和重现性差，样品 分子量小，目前有关用薄层色谱分析食品中的生物胺的文献较少。

RJeya Shakila［15］等比较了薄层色谱法和高效液相色谱法检测鱼和鱼产品中的生 物胺，发现薄层色谱检测更快速，更便宜此外，这种方法适用于多种样 品的快速和同时筛选因此，该方法可以有效地用于鱼业生物胺的检测 Andrea Romano［16］等将薄层色谱法检测了葡萄酒中的生物胺的方法进行 了验证，发现该方法检测浓度限制为l・20mg,符合常规葡萄酒分析的需求, 且该方法高通量成本低2.4生物传感器法近年来，开发了许多分析生物胺的生物传感器来替代色谱法昂贵的设备，生物传感器是利用酶、组织、抗原、抗体等生物活性物质作为传感器 的探针（电极）,与样品中的待测物质发生特异性反应，通过适当的换能 器将这些反应转换成可以输出检测的信号（如电压、频率等），通过分析信 号对被测物进行定性和定量分析主要包括酶生物传感器和电化学生物传 感器酶生物传感器的关键在于酶源的选择和酶敏感层的制备不同来源 的酶制成的传感器，选择性、稳定性和灵敏度都有所不同最常见的检测生物胺的生物传感器是电化学传感器［17］化学传感器的发展一般是基于生物胺与传感分子间相互作用的荧光反应其原理是: 生物胺在单胺氧化酶或二胺氧化酶的催化下脱去氨基生成醛、氨和过氧化 氢，通过测定过氧化氢的量来确定生物胺的含量。

邢宪荣［18］等利用生物 胺电化学分子印迹传感器检测了四种食品中常见的生物胺，酪胺、组胺、8 ■苯乙胺和色胺研究利用溶胶■凝胶和电聚合的方法直接在电极表面制 备分子印迹聚合物，选取适当的洗脱剂去除模板，得到分子印迹电化学传 感器该传感器显示了良好的选择B. B6ka［19］等人研究了二胺氧化酶、单胺氧化酶和腐胺氧化酶三种酶为基质的传感器检测肉并与高效液相色 谱法进行了比较，结果显示与高效液相色谱检测的生物胺的总量一致电 化学生物传感器法虽具有简便、快速的特点，但因所用的酶主要是从自然 界筛选而来，成本高、难保存、不能反复使用，因此该方法仍处于实验室 研究阶段3生物胺的控制3.1控制原料的卫生质量控制原料的卫生质量原料的卫生质量是影响发酵食品中生物胺含量的关键因素，如果原料在加工前受到污染，则会造成肠杆菌、肠球菌、假单 胞菌等细菌的生长繁殖，这些微生物都具有氨基酸脱梭酶活性，造成原料 在使用之前就含有大量的生物胺，而在发酵过程中，即使这些细菌死亡，氨 基酸脱梭酶仍具有活性，从而使发酵食品中的生物胺在生产、贮存过程中大 量积累3.2开发和使用优良的发酵剂研究优良发酵剂主要从3方面考虑，一是筛选没有脱段能力的发酵剂 菌种，因为生物胺的主要生成途径是微生物产生的脱愈酶对游离氨基酸的 脱梭作用形成的，所以，使用没有脱蔑能力的发酵剂进行发酵产品可以有 效抑制生物胺的积累。

Qilin Zhang［20］等研究了抑胺植物乳杆菌ZY-40在就 鱼香肠发酵过程中抑制生物胺积累的能力，也研究了一些相关因素，如微 生物的生长，PH和游离氨基酸的产生等，结果发现利用抑胺发酵剂可以生 产安全的低生物胺含量的鱼肉香肠二是筛选具有胺氧化酶的活性菌株作 为发酵剂，发酵肉制品中的生物胺含量是由微生物产生的氨基酸脱瑛酶和 生物胺氧化酶共同作用的结果，即氨基酸脱彖酶催化氨基酸脱愈产生生物 胺，生物胺氧化酶催化生物胺生成醛、氨和过氧化氢［21］,其反应如下R —CH2 —NH —R +O2+R・CHO+H2N・R +H20 2 ,生物胺氧化酶可以在发酵过程中生物胺形成后将其分解转化从而降低生物胺的积累邓 红梅［22］等人用培养基显色和氧化酶实验结合16S rDNA分子鉴定方法成 功的从发酵风干肠中分离处理4株符合做发酵剂的产生物胺氧化酶的菌株 但以这4株菌作为发酵剂会不会对产品的风味、色泽、贮藏期、质构的产 生影响还没有做进一步的研究杨利昆［23］等从天然发酵鱼露中筛选具有 生物胺降解活性的微生物，并研究发酵时间和发酵温度对其降解生物胺的 影响结合26S rDNA测序得知具有最好抑制作用的是奥默柯达酵母，在 25%食盐条件下组胺和酪胺的降解率分别为64.4%和72.4%。

三是筛选具有 高产细菌素能力的菌株来控制发酵制品中生物胺的积累，细菌素是细菌在 代谢过程中产生的并分泌到细胞外的具有蛋白质性质的抗生物质[24]o细 菌素可以通过抑制非发酵剂等细菌的生长，尤其是产生物胺菌的生长，从 而抑制生物胺在发酵食品中的积累3.3合理使用添加剂向发酵制品中添加糖，可以为发酵剂提供足够的碳源，促进发酵剂的 生长繁殖，增加其竞争力，从而抑制非发酵剂微生物的生长，降低食品中 生物胺的积累Bover-Cid S[25]等研究比较了添加和不添加糖的香肠中的生 物胺的含量，发现添加糖的香肠中生物胺的积累明显受到了抑制，不添加 糖的香肠中其酪胺和尸胺的含量是添加糖的香肠的2倍添加防腐剂如 山梨酸钾、亚硝酸钠、氯化钠等也能抑制生物胺的积累随着人们健康意 识的提高人们更喜爱天然物质添加的健康[26]食品，于是陈颖研究了再发酵香肠中添加天然植物提取物来抑制 生物胺的积累的方法，结果表明复合植物提。