foodjx導(dǎo)讀:常用于工業(yè)的三聚氰胺經(jīng)常與甲醛混合制成一種因阻燃性能而廣為人知的塑料——三聚氰胺-甲醛樹脂。除了用于制造工作臺面、寫字板、層壓板、粘膠劑、黏合劑、紙張以及織物以外,近來在一些食品中也發(fā)現(xiàn)了三聚氰胺的蹤跡。調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些原材料供應(yīng)商非法地將這種富含氮元素的化學(xué)物質(zhì)添加至食品源中,制造蛋白質(zhì)含量增加的假象。
一些奶農(nóng)將牛奶稀釋以增加利潤,尤其是在技術(shù)發(fā)展緩慢、牛奶生產(chǎn)的利潤率并未隨效率的提高而增加的地方。這種稀釋行為使得牛奶質(zhì)量下降,蛋白質(zhì)、脂肪以及糖的濃度顯著降低。一些奶農(nóng)稀釋牛奶的程度高達(dá)30%,隨后使用三聚氰胺掩飾這種欺詐行為。質(zhì)量控制設(shè)備檢測的是正常水平的氮元素(蛋白質(zhì)含有的),三聚氰胺中高含量的氮能夠在檢測中蒙混過關(guān),讓造假的牛奶作為產(chǎn)品通過檢測,從而顯著地增加利潤。
三聚氰胺與三聚氰酸結(jié)合后(通常見于三聚氰胺廢渣中的一種雜質(zhì))在體內(nèi)聚集,形成不溶晶體,產(chǎn)生嚴(yán)重的毒性。氰尿酸三聚氰胺吸收進入血液,在腎臟微管的尿液中聚集并發(fā)生作用。隨后結(jié)晶,形成大量球形黃色晶體,堵塞并損傷微管中的腎臟細(xì)胞,導(dǎo)致嚴(yán)重的腎功能障礙。接觸時間延長則會導(dǎo)致其他健康問題,例如生殖損傷、膀胱或腎結(jié)石、以及癌癥。食品中蛋白質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法是凱氏定氮法以及杜馬斯燃燒法,兩種方法測定的都是氮的含量。這些方法不能將三聚氰胺的氮與氨基酸中天然存在的氮元素區(qū)分開來。已經(jīng)有高靈敏度的方法用于檢測三聚氰胺,而不是測定氮元素。液相色譜(LC)可以單獨使用,或是與串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合使用(LC/MS/MS),還可以將氣相色譜與串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合使用(GC/MS/MS)。
這些色譜方法非常,但對于設(shè)備和操作而言,準(zhǔn)備及運行的成本都非常高。因此迫切需要一個簡單的高通量篩選方法,以合理的成本檢測牛奶中三聚氰胺的殘留量。
經(jīng)典的ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測定)測量可以作為一個理想的解決方案。這種方法可以在微孔板中進行,因此樣品數(shù)量較多時可以同時進行,儀器成本也不高。已經(jīng)開發(fā)了免疫測定試劑盒,可以、簡便、靈敏地檢測
乳制品、動物飼料以及寵物食品的原料中的三聚氰胺污染物。
本文是關(guān)于如何使用簡便的ELISAs ,高靈敏地篩選牛奶樣品中的三聚氰胺。這些檢測需要具備足夠的靈敏度,檢出10礸以下的三聚氰胺,這是*的監(jiān)管機構(gòu)對非嬰兒類食品設(shè)定的界限。
經(jīng)典的ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測定)測量可以作為
一個理想的解決方案來測定三聚氰胺含量。
檢測原理
本研究中,使用了兩種來自不同生產(chǎn)商、但是基本原理相同的三聚氰胺ELISA商品試劑盒。未知樣品以及辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的三聚氰胺均置于三聚氰胺抗體包被的微孔板孔中。HRP標(biāo)記的三聚氰胺與未知樣品中的三聚氰胺競爭結(jié)合抗體。結(jié)合率相當(dāng)于HRP標(biāo)記物與游離三聚氰胺的濃度比。因此,與抗體結(jié)合的HRP標(biāo)記物的量與樣品中游離三聚氰胺的數(shù)量反向相關(guān)。
結(jié)合階段之后,使用微孔板
清洗機去除未結(jié)合的物質(zhì),加入HRP顯色底物。測定的HRP酶活與HRP標(biāo)記的三聚氰胺的數(shù)量成正比,并且與未知樣品中三聚氰胺的濃度有關(guān)。規(guī)定的孵育時間之后中止反應(yīng),測定形成的有色染料的量。如果樣品中不存在三聚氰胺,通過形成的有色染料的數(shù)量及較高吸收值可以得知酶活水平較高。未標(biāo)記的游離三聚氰胺的量增加,則活力水平和吸收值降低。因此根據(jù)校準(zhǔn)曲線(隨后討論)就可以直接測定三聚氰胺的濃度。
樣品制備
三個不同的牛奶樣品——天然的全脂牛奶、脫脂牛奶以及天然奶粉制成的人造奶——加入純的三聚氰胺。這三種不同的乳制品與三聚氰胺儲備液(濃度為2mg/mL的蒸餾水溶液)混合制成加標(biāo)樣品。三種牛奶均加入20及100礸/L的三聚氰胺,全脂和脫脂牛奶樣品另外再加入濃度為550及1,000礸/L的三聚氰胺。
對于*種檢測試劑盒,加標(biāo)牛奶樣品按試劑盒操作方法進行制備:
◆在潔凈試管中加入大約1mL加標(biāo)牛奶樣品;
◆樣品在1,500 g、10 ℃下離心10分鐘;
◆取脂肪層下部分200礚轉(zhuǎn)入潔凈試管中;并且牛奶乳清中加入800礚檢測稀釋液,仔細(xì)混合稀釋樣品。
對于第二種試劑盒,根據(jù)生產(chǎn)商直接提供的信息,對樣品的制備方法稍加調(diào)整,以提高檢測靈敏度。如果根據(jù)原有的說明制備牛奶樣品,會發(fā)現(xiàn)三聚氰胺檢測靈敏度低于*種方法,因為根據(jù)原有的說明檢測樣品被稀釋過量:
◆潔凈試管中加入大約1mL加標(biāo)牛奶;
◆樣品在1,500g、10 ℃下離心10分鐘,分成3層;
◆取中層250礚,轉(zhuǎn)入潔凈試管中;并且
◆取出液體以1:3的比例加入10%的甲醇/PBS溶液(20mM)。
“經(jīng)典的ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測定)測量可以作為一個理想的解決方案。這種方法可以在微孔板中進行,因此樣品數(shù)量較多時可以同時進行,儀器成本也不高。”
兩種ELISA試劑盒的使用都參照生產(chǎn)商的說明??贵w包被的微孔中加入三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品或加標(biāo)樣的加入量為100或150礚(取決于試劑盒)。隨后每一個微孔中加入50礚 HRP——三聚氰胺標(biāo)記物,混勻微孔板并在室溫孵育30分鐘。蒸餾水沖洗去除未結(jié)合的樣品。300 礚蒸餾水重復(fù)沖洗4次。100礚 HRP——底物分裝入每一個微孔中,微孔板在室溫下再次孵育20或30分鐘(取決于試劑盒)。加入100礚終止液終止反應(yīng),使用六種不同的酶標(biāo)儀在450nm測定吸收值。制作校準(zhǔn)曲線,用于確定未知濃度。(該曲線可以根據(jù)吸收值或是準(zhǔn)確值進行計算,空白對照的吸收值被設(shè)定為100%。)
校準(zhǔn)曲線及檢驗靈敏度
利用*種試劑盒制作的三聚氰胺校準(zhǔn)曲線,使用了六種不同型號的酶標(biāo)儀進行測定。計算第二種試劑盒的校準(zhǔn)曲線時,只使用了兩種酶標(biāo)儀。以前的數(shù)據(jù)顯示檢測儀對結(jié)果沒有影響。該方法的檢測限(LOD),是使用標(biāo)準(zhǔn)IUPAC 3*SD方法,根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及空白對照樣品的數(shù)據(jù)進行計算。
這些方法所需的測量范圍,與所有酶標(biāo)儀具有良好準(zhǔn)確度的波長范圍一致。這些方法的檢測限在很大程度上取決于測光讀數(shù)儀的準(zhǔn)確度和度。因此,LOD值之間僅存在極小的不具備顯著性的差異。對于兩種試劑盒,低于10 礸/L的三聚氰胺濃度能夠輕易檢出。因此,ELISA方法檢測三聚氰胺的準(zhǔn)確度與LC/MS/MS相當(dāng)。
三聚氰胺的測定
三種不同的牛奶加入純的三聚氰胺,用兩種試劑盒進行分析。采用一系列不同的光度計進行測量。
數(shù)據(jù)表明,兩種試劑盒測定的酶活非常接近,回收率差異小于10%。此外,兩種試劑盒都存在一個相同的趨勢,即三聚氰胺高濃度樣品的濃度測量值稍偏低;不過,這對這些方法的使用不會產(chǎn)生影響,因為所有樣品還會作為篩選檢測的高濃度陽性樣品進行測定。因此,結(jié)果明確表明,ELISA檢測適合用于篩選,包括未知牛奶樣品中三聚氰胺的檢測。
根據(jù)前述結(jié)果,兩種測試都能用于準(zhǔn)確測定乳制品中三聚氰胺的殘留量。測試的靈敏度與質(zhì)譜分析的靈敏度相當(dāng)。不過,與色譜方法相比,ELISAs具有成本方面的優(yōu)勢。這種簡便、高通量的篩選方法能夠以較低的儀器成本、適中的運行價格,對上千個樣品進行大規(guī)模的篩選。
雖然這些方法對牛奶樣品中高濃度三聚氰胺的測定值稍低,但是其靈敏度達(dá)到的水平依然適合對三聚氰胺進行篩選,作出有/無的判斷。當(dāng)這些方法用于篩選時,陽性樣品隨后仍然需要使用LC/MS/MS 或 GC/MS/MS方法確定三聚氰胺的確切含量。
這種快速(總的檢測時間:大約1小時)并且具備成本效益的方法可以檢測牛奶中三聚氰胺的殘留量,從而對乳制品進行的篩選,這確保了任何污染物都能被快速、簡便地發(fā)現(xiàn)。(end)