周 麗,楊清山*,連運河,王 磊,張曉芳(1.河北省天然色素工程技術(shù)研究中心,河北 邯鄲 057250;2.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司,河北 邯鄲 057250)
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辣椒及辣椒提取物中黃曲霉毒素含量的測定及遷移規(guī)律分析
周 麗,楊清山*,連運河,王 磊,張曉芳
(1.河北省天然色素工程技術(shù)研究中心,河北 邯鄲 057250;2.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司,河北 邯鄲 057250)
利用免疫親和層析凈化高效液相色譜法對印度辣椒和新疆辣椒及其辣椒提取物中的黃曲霉毒素(B1、B2、G1、G2)進(jìn)行檢測及遷移規(guī)律分析。結(jié)果表明,不同來源的辣椒和辣椒提取物中存在不同程度的黃曲霉毒素B1(0.93~51.53 μg/kg)污染,在辣椒生產(chǎn)過程中,黃曲霉毒素部分遷移到辣椒油樹脂當(dāng)中,辣椒紅中幾乎沒有。這一結(jié)果說明生產(chǎn)過程中黃曲霉毒素污染主要來源于辣椒原料且易遷移到辣椒油樹脂中。在生產(chǎn)中要控制產(chǎn)品中黃曲霉毒素的污染,首要的是做到控制好原料。
黃曲霉毒素(B1、B2、G1、G2);辣椒提取物;免疫親和層析凈化高效液相色譜法;測定;遷移規(guī)律
黃曲霉毒素是由黃曲霉菌和寄生曲霉菌產(chǎn)生的一組結(jié)構(gòu)類似的代謝產(chǎn)物,主要包括B1、B2、G1、G2、M1、M2六種。黃曲霉毒素具有致畸、致癌、致誘變作用,而黃曲霉毒素Bl的毒性和致癌性最強,被稱為第一大類致癌物,其毒性是砒霜的68 倍[1],能誘發(fā)人和動物的肝癌。近年來黃曲霉毒素Bl污染事件的發(fā)生,已引起世界各國及消費者對食品安全的關(guān)注[2-3]。目前對黃曲霉毒素的研究主要集中在分析方法,如高效液相色譜[4-6]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜[7-8]、酶聯(lián)免疫吸附測定[9]、分子[10]檢測方法,以及其危害[11-14]、預(yù)防[15-16]及控制[17-18]等方面,對其在辣椒提取物中的研究鮮見報道。
辣椒提取物是以辣椒(Capsicum annuum L.)[19]為原料,經(jīng)粉碎、提取、分離等工序制備而成的辣椒紅、辣椒油樹脂等產(chǎn)品。辣椒紅主要作為著色劑添加到食品當(dāng)中,而辣椒油樹脂作為增味劑添加到食品中[20]。經(jīng)過多年發(fā)展,我國已成為世界上最大的辣椒提取物產(chǎn)銷國,每年有8%~10%以上的辣椒用于制備辣椒提取物,辣椒紅年產(chǎn)量3 500 t,占國際市場份額的70%以上。因此,辣椒及辣椒提取物的食品安全問題關(guān)系到消費者健康和企業(yè)發(fā)展[21-23]。
辣椒在采摘、晾曬、貯藏、運輸、加工等過程中,由于環(huán)境條件及水分控制等問題,極易引起霉變及霉菌毒素污染[24-25],因而辣椒提取物中極有可能由于加工過程中的毒素遷移而污染。開展辣椒提取加工過程中黃曲霉毒素的監(jiān)測與控制研究,闡明黃曲霉毒素在辣椒提取加工過程中的含量變化、遷移規(guī)律,可以為開發(fā)黃曲霉毒素控制技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。
1.1 材料與試劑
辣椒,產(chǎn)地印度、新疆。辣椒紅,色價E1%1 cm460 nm:50~300。辣椒經(jīng)粉碎、提取、分離而得到的油狀黏稠液體。辣椒油樹脂,辣度:1%~30%。辣椒經(jīng)粉碎、提取、分離而得到的油樹脂。以上樣品均由晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司提供。
標(biāo)準(zhǔn)品:黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2(純度>99%) 美國Sigma公司;甲醇、乙腈(均為色譜純)美國Fisher公司;磷酸氫二鉀(分析純) 天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司;氯化鈉、磷酸二氫鉀(均為分析純) 天津市津北精細(xì)化工有限公司;氯化鉀(優(yōu)級純) 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;碘(分析純)天津大茂化學(xué)試劑有限公司;濃鹽酸(分析純) 萊陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)精細(xì)化工廠;實驗室用水均為Milli-Q超純水,每日更新。
1.2 儀器與設(shè)備
1260高效液相色譜儀(配熒光檢測器) 美國Agilent公司;柱后衍生系統(tǒng) 美國Pickering Laboratories公司;AL104分析天平 瑞士Mettler公司;拍打式無菌均質(zhì)器(8 次/s) 法國Interscience公司;免疫親和柱(黃曲霉毒素B1) 北京華安麥科生物技術(shù)有限公司;玻璃纖維濾紙(直徑110 mm,孔徑1.5 μm) 英國GE Healthcare公司;Master-S UVF超純水機 上海和泰儀器有限公司;0.22 μm針式過濾膜 上海安譜科學(xué)儀器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 色譜分離條件
ODS C18色譜柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);進(jìn)樣量20 μL;柱溫40 ℃;流動相:乙腈-甲醇-水(22∶22∶56,V/V)溶液;流速0.8 mL/min;檢測波長:激發(fā)波長360 nm,發(fā)射波長440 nm;增益值:PMT14。
1.3.2 柱后衍生化條件
衍生溶液:體積分?jǐn)?shù)10%甲醇溶液(含0.05%碘);泵洗液:體積分?jǐn)?shù)20%甲醇溶液;衍生溶液流速0.3 mL/min;衍生反應(yīng)溫度95 ℃。
1.3.3 使用溶液及標(biāo)準(zhǔn)溶液制備
磷酸緩沖鹽(phosphate buffer saline,PBS):稱取7.9 g氯化鈉、1.8 g磷酸氫二鉀、0.24 g磷酸二氫鉀、0.2 g氯化鉀、900 mL水溶解,然后用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值至7.0,最后用水稀釋至1 000 mL,保存于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>
10%甲醇-PBS:取10 mL甲醇溶液,加入PBS并定容至100 mL。
黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:用甲醇溶液分別配制成80 μg/kg的黃曲霉毒素B1、G1和20 μg/kg的黃曲霉毒素B2、G2標(biāo)準(zhǔn)混合儲備液,保存于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>
黃曲霉毒素混合標(biāo)準(zhǔn)工作液:準(zhǔn)確移取適量的黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用甲醇溶液稀釋成混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
柱后衍生溶液(10%甲醇、0.05%碘溶液):稱取0.5 g碘,溶解于100 mL甲醇溶液后,加純水定容至1 000 mL,以0.45 μm的尼龍濾膜過濾,充入氮氣避光保存。
1.3.4 樣品制備
1.3.4.1 提取
稱取15 g樣品至均質(zhì)袋中,加入60 mL體積分?jǐn)?shù)70%甲醇溶液,并加入2 g氯化鈉;用拍打式無菌均質(zhì)器均質(zhì)3 min;用普通濾紙進(jìn)行過濾,收集濾液至250 mL三角瓶中;移取5 mL濾液至50 mL容量瓶中,用PBS定容;將稀釋液用玻璃纖維濾紙過濾至三角瓶中。
1.3.4.2 凈化
取1.3.4.1節(jié)稀釋液10 mL,加入免疫親和柱(流速1 mL/min);液體徹底排凈后,加入5 mL體積分?jǐn)?shù)10%甲醇-PBS(或純水)洗滌2 次(流速3 mL/min);棄去洗脫液,加入1 mL甲醇,孵育2 min(流速1 mL/min);收集洗脫液,搖勻。
1.3.5 樣品測定
將1.3.4.2節(jié)洗脫液過0.45 μm濾膜,進(jìn)行高效液相色譜分析。每次進(jìn)樣20 μL,重復(fù)2 次,記錄色譜峰面積,利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出樣品中的黃曲霉毒素含量。
2.1 辣椒及辣椒提取物中黃曲霉毒素含量的測定
利用免疫親和層析凈化高效液相色譜法對不同來源的辣椒和辣椒提取物中黃曲霉毒素含量(B1、B2、G1、G2)進(jìn)行分析,高效液相色譜圖見圖1,結(jié)果見表1~3。
圖1 黃曲霉毒素的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC profiles of aflatoxin standard and paprika extracts
表1 不同 來源 辣椒 樣品 中黃 曲霉 毒素 B1、B2、G1、G2含量Table 1 Detecti on results of aflatox in B 1,B 2,G 1, and G2 in pa pr ika sam ples fro m differe nt re gi on s
不同來源的辣椒中普遍含有不同含量的黃曲霉毒素B1(0.93~48.07 μg/kg),印度辣椒中黃曲霉毒素B1較高,新疆辣椒中黃曲霉毒素B1較低,部分印度辣椒中檢出黃曲霉毒素B2,未檢出黃曲霉毒素G1、G2。不同來源的辣椒生產(chǎn)的辣椒紅產(chǎn)品未檢出黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2。不同來源的辣椒生產(chǎn)的辣椒油樹脂產(chǎn)品中含有不同含量的黃曲霉毒素B1(1.49~51.53 μg/kg),部分印度辣椒和新疆辣椒中檢出黃曲霉毒素B2,未檢出黃曲霉毒素G1、G2。
表2 不同來源辣椒紅中黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2含量Table 2 Detecti on results of aflatox in B 1,B 2,G 1 and G2 in pa pr ika oleores in fr om differ entpap rika sou rc es
表3 不同 來源 辣椒 油樹 脂中 黃曲 霉毒 素B 1、B2、G1、G2含量Table3 Detecti on results of aflatox in B1,B 2,G 1 and G 2 in capsicum oleores in from different paprika sources
2.2 辣椒及辣椒提取物中黃曲霉毒素的遷移規(guī)律
利用免疫親和層析凈化高效液相色譜法對不同來源的辣椒粒和辣椒提取物中黃曲霉毒素含量B1進(jìn)行分析,結(jié)果見表4、5。
表4 不同來源辣椒生產(chǎn)紅辣素過程中黃曲霉毒素B1遷移 率Table4 Migrati on of aflatox in B1from di fferent paprika sourcesto paprikaextractsdur in g produ cti on
分別選取印度和新疆辣椒粒,經(jīng)溶劑提取、提取液濃縮后得到紅辣素,提取后的渣子即為辣椒渣,按照1.3節(jié)檢測黃曲霉毒素含量,研究黃曲霉毒素B1從原料至紅辣素及辣椒渣的遷移規(guī)律。結(jié)果表明,從辣椒原料生產(chǎn)至紅辣素和辣椒渣的過程中,黃曲霉毒素B1主要遷移至辣椒渣中。
將上述得到的印度和新疆紅辣素,經(jīng)分離、濃縮后分別得到辣椒紅和辣椒油樹脂,按照1.3節(jié)檢測黃曲霉毒素含量,研究黃曲霉毒素B1從紅辣素至辣椒油樹脂及辣椒紅的遷移規(guī)律。結(jié)果表明,對于新疆原料,從紅辣素生產(chǎn)至辣椒油樹脂和辣椒紅的過程中,黃曲霉毒素B1主要遷移至辣椒油樹脂中,辣椒紅中未遷移。對于印度原料,從紅辣素生產(chǎn)至辣椒油樹脂和辣椒紅的過程中,黃曲霉毒素B1遷移至辣椒油樹脂及辣椒紅中。經(jīng)分析,黃曲霉毒素和辣椒油樹脂均易溶于醇類溶劑,在分離過程中黃曲霉毒素應(yīng)該遷移至辣椒油樹脂中,而印度原料可能由于分離不徹底,造成辣椒紅中出現(xiàn)黃曲霉毒素。
表5 不同來源紅辣素生產(chǎn)辣椒紅、辣椒油樹脂過程中黃曲 霉毒 素B 1遷移 率Table5 Migrati on of aflatox in B1fr om di ffer en tp ap rika e xtractsto pa pr ika oleores in and capsicu m oleo res in dur in g produ cti on
辣椒在貯存、運輸、加工過程中,可能會受到黃曲霉毒素的污染,而被污染的辣椒在加工過程中黃曲霉毒素會由辣椒遷移到辣椒油樹脂中,造成產(chǎn)品被黃曲霉毒素污染,進(jìn)而會對人類健康造成威脅。因此,為防止辣椒提取物中黃曲霉毒素的污染,應(yīng)加強對辣椒原料的控制。
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Contamination and Migration of Aflatoxin in Paprika and Paprika Extracts
ZHOU Li, YANG Qingshan*, LIAN Yunhe, WANG Lei, ZHANG Xiaofang
(1.Hebei Engineering Technology Research Center of Natural Pigments, Handan 057250, China;2.Chenguang Biotech Group Co.Ltd., Handan 057250, China)
Aflatoxins (B1, B2, G1, G2) in paprika and paprika extracts were quantified by high-performance liquid chromatography (HPLC) after cleanup by immunoaffinity chromatography.Paprika samples were collected from India and Xinjiang, China.Paprika extracts were prepared in our laboratory.The results showed that aflatoxin was detected in both paprika and paprika extract samples in the range of 0.93 to 51.53 μg/kg and that during preparation of paprika extracts,aflatoxin migrated from paprika to capsicum oleoresin, but not to paprika oleoresin.These results indicated that the aflatoxin in paprika extracts came from contaminated paprika.To control aflatoxin contamination of paprika extracts, the starting raw material must be free from contamination by aflatoxin.
aflatoxin (B1, B2, G1, G2); paprika extract; high-performance liquid chromatography after cleanup by immunoaffinity chromatography; determination; migration
10.7506/spkx1002-6630-201614029
TS202.3
A
1002-6630(2016)14-0165-04
周麗, 楊清山, 連運河, 等.辣椒及辣椒提取物中黃曲霉毒素含量的測定及遷移規(guī)律分析[J].食品科學(xué), 2016, 37(14): 165-168.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614029. http://www.spkx.net.cn
ZHOU Li, YANG Qingshan, LIAN Yunhe, et al.Contamination and migration of aflatoxin in paprika and paprika extracts[J].Food Science, 2016, 37(14): 165-168.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614029. http://www.spkx.net.cn
2015-10-25
國家國際科技合作專項(2014DFA31220)
周麗(1980—),女,工程師,碩士,研究方向為天然產(chǎn)物化學(xué)。E-mail:zhouli_2004@126.com
*通信作者:楊清山(1985—),男,工程師,學(xué)士,研究方向為天然產(chǎn)物化學(xué)。E-mail:yqs5363631@163.com