食品中生物胺的研究进展

提纲

1 生物胺的来源和分类

2 食品中生物胺的危害

3 食品中生物胺的含量和控制研究

4 食品中生物胺的检测方法

5 前处理过程的提取和净化方法

生物胺的来源

生物胺主要由氨基酸脱羧或醛、酮的胺化和转胺作用形成的碱性含氮化合物。

食品中的生物胺是游离氨基酸通过微生物中的氨基酸脱羧酶催化脱羧反应形成的天然化合物

乳制品、鱼类和鱼类产品、肉类和肉制品、发酵蔬菜和豆制品以及发酵饮料(如葡萄酒和啤酒)都可能含有高水平的生物胺。

这是由于以上食物中高含量的游离氨基酸易受氨基酸脱羧酶活性的微生物污染。

微生物种群：肠杆菌科、气单胞菌属、假单胞菌属、弧菌属、梭菌属、肺炎克雷伯氏杆菌、链球菌属、埃希氏菌属、变形杆菌属等多种。

不同食品中生物胺的总量不同，很大程度上取决于游离氨基酸的含量和所存在的微生物的性质。生物胺的数量也被认为是食品中微生物污染水平的一个标志。因此，监测食品中生物胺的水平就显得尤为重要。

生物胺的分类

化学结构

脂肪族：腐胺，尸胺，胍丁胺，精胺，亚精胺 芳香族：酪胺、苯乙胺 杂环：组胺、色胺

含胺的数量

单胺：组胺、酪胺、2-苯乙胺、色胺 二胺：尸胺、腐胺 多胺：亚精胺、精胺、胍丁胺

对人体的影响

精神活性胺：组胺、腐胺和尸胺 血管活性胺：酪胺、色胺和2-苯乙胺

食品中生物胺的危害

一般认为，组胺摄入量在8-40 mg范围，导致轻微中毒，40-100 mg，中度中毒；高于100 mg，重度中毒；10-80 mg酪胺可引起毒性肿胀，超过100 mg可能引起偏头痛。

组胺限量：美国进出口水产品 50 mg/kg; 欧盟食品 100 mg/kg;澳大利亚食品200 mg/kg；南非100 mg/kg； 我国: 400 mg/kg (高组胺类青皮红肉海水鱼), 200 mg/kg (其他), 1000 (鲐鱼罐头)。 酪胺：美国100 mg/kg; 欧盟 100-800 mg/kg。

2011-2012年，欧洲食品安全署（EFSA）和世卫组织/粮农组织（WHO/FAO）食品添加剂联合专家委员会（JECFA）对发酵食品中的组胺开展了风险评估，认为健康成人组胺的急性参考剂量（ARfD）为50 mg，鱼类及其制品中组胺含量低于200 mg/kg时风险较低。

食品中生物胺的含量-水产品及其制品

Park等通过抽查发现韩国300条鱼和80条鱼制品中的生物胺中有4.7%检出组胺，最高为70 mg/kg，尸胺检出率为59.7%，含量最高可达390 mg/kg，腐胺检出率为68.7%，红肉鱼的生物胺含量最高。[Park等，2020] 荣艳萍等测得福建产鳀鱼和七星鱼鱼酱油原液中酪胺含量分别为546mg/L和1642 mg/L。[荣艳萍等，2008] 吴云辉等研究发现10个腊鱼，10个速冻水产品中有8个样品检出生物胺，含量范围是0.01-5 mg/kg。[吴云辉等，2013] Soares等研究了在亚马逊地区捕获的来自马德拉河流域的鱼中生物胺含量，含量范围是0.80-5.83 mg/kg，研究还发现生物胺含量受鱼的种类、捕捞地点、季节影响。[Soares 等，2021]

目前，国内专门针对水产品及其制品中生物胺本底含量的调查较少，未形成系统的风险监测体系，无法对生物胺进行风险评估。

食品中生物胺的变化规律及其控制研究

王静玉等研究了不同储藏条件下南美白对虾中生物胺的变化，腐胺、尸胺和酪胺变化最显著，在4℃条件下3种生物胺含量较25℃上升缓慢。[王静玉 等，2020] Fu等研究发现，市售鲭鱼、大黄鱼、带鱼、鲳鱼9种BAs含量为ND ~ 67.63 mg/kg, 室温条件下, 组胺、尸胺、腐胺和酪胺含量迅速上升，鲭鱼组胺24h超50 mg/kg (USFDA限量), 36h超过400 mg/kg (国标限量), 其他则低于50 mg/kg，但9种BAs在-20℃变化不大。 [Fu 等，2017] 赵庆志等研究了分析了整鱼和去内脏鲐鱼在不同贮藏温度下生物胺含量的变化，0℃以上温度条件下，至少6 h,至多1 2d，整鱼中组胺的含量超过国家规定的高组胺鱼类安全限量 (400 mg/kg)，而-18 ℃贮藏6个月，组胺积累量仅为13.45 mg /kg。因此，建议去除内脏后冷冻储存。[赵庆志等，2018]

目前，研究水产品及其制品种类较少，范围较窄，尚需进行系统的研究，从而确定生物胺的来源，进而对生物胺的控制研究提出更好的建议。

生物胺的检测方法

测定食品中的生物胺有两个原因:一是其潜在的毒性，二是生物胺可以作为食品质量的重要标记。

对食品从原料、中间过程到最终到达消费者手中的每个环节进行监控，为食品安全的风险评估、日常食品监测提供有力支持。

食品中生物胺的检测面临的主要问题是，不同食品中生物胺的浓度不同，且范围广，食品基质的复杂性也增加了检测的难度。

生物胺的检测方法-国标方法

技术需求   快速、抗干扰强、高灵敏度、高准确度检测技术

社会需求  为食品安全的风险评估、日常食品监测提供有力支持

生物胺的检测方法

分光光度法和酶联法灵敏度和检测限较低； IC法无需衍生，但较其他方法重复性差，灵敏度低，水产品中的阳离子会产生一定干扰； GC法因为衍生试剂的问题会出现拖尾现象； CE法是一种新型的液相分离技术，包含电泳、色谱等，具有分析时间短、灵敏度高、溶剂消耗少等优点，但通常需要使用胶束和复杂的缓冲系统才能达到满意的分离效果； HPLC法快速、灵敏、准确、可靠，是目前食品中BAs检测最常用的方法, 但LC方法的预处理需要进行衍生化处理，延长了分析时间； UPLC使用短柱，大幅度减少分析时间，与传统高效液相色谱法相比，UPLC具有运行时间短、溶剂消耗少、分辨率高、峰值容量大等优点； LC-MS进行定量分析的同时可以定性，为生物胺的检测提供了更灵敏、更准确的方法。

生物胺的检测方法-LC法

LC法一般采用柱前衍生化结合反相柱分离技术。

衍生化试剂：丹酰氯、邻苯二甲醛、二硝基苯甲酰氯、 6 -氨基喹啉基-N羟基琥珀酰氨基甲酸酯、1，2 -萘醌- 4 -磺酸盐

Preti等建立了一种经丹酰氯柱前衍生法的测定饮料中11种生物胺含量的HPLC法，定量限为6-77 µg/L。[Jain等，2015] Jain等盐析辅助液液萃取，结合 1-萘异硫氰酸酯衍生化的HPLC法测定果汁和酒精饮料中7种生物胺，定量限为3.2 µg/L。[Jain等，2015] Nemati等采用微波辅助萃取法同时测定金枪鱼罐头中4种BAs的HPLC法，定量限为0.84-1.7 µg/kg。[Nemati等，2020] Fernanda Angulo等采用UPLC法同时测定啤酒和酒中8种BAs，衍生试剂为丹酰氯，定量限为200-590 µg/L。[Nemati等，2020]

生物胺的检测方法-LC/MS

LC/MS法既可以定性又可以定量分析，更准确，灵敏度更高。

Silvia Millán等建立了测定葡萄酒中8种生物胺的LC-MS法，无需任何样品预处理，检测限为0.47-40.1 µg/L。[Silvia Millán, 2007] Dong, & Xiao采用QuEChERS净化方式建立了UHPLC-MS/MS测定酱油中7种BAs的方法，方法不需要衍生，定量限为15-30 μg/kg。[Dong, & Xiao, 2017] Fu等建立了快速提取和衍生化相结合的UHPLC-MS/MS法测定不同贮藏条件下不同鱼类中8种BAs的含量, 定量限为1.25-250 μg/kg 。[Fu等, 2017] Molognoni等采用LC-MS法在肉类和鱼类中检出7种BAs和防腐剂，BAs的定量限大于25 mg/kg。[Molognoni等, 2018]

国内外检测方法主要集中在水产品、啤酒、奶酪、发酵肉制品等，研究品种单一，且前处理需要衍生，快速、高准确度、高灵敏度且同时测定多种食品基质中的BAs测定方法有待开发。

前处理过程的提取和净化方法

常用的提取和净化试剂

提取试剂：去离子水、甲醇、乙腈、高氯酸水溶液、三氯乙酸水溶液等。高氯酸和三氯乙酸具有较强的酸性，在有效提取待测物的同时还可以沉淀基质中的蛋白质，是目前常用的两种提取溶剂。

净化试剂：正己烷、固相萃取柱、QuEChERS净化剂（一定比例的C18和PSA）等。

常用的提取和净化预处理方法

液-液萃取(LLE): 操作简单，但一般使用有机试剂较多。 固相萃取(SPE): 基于阴离子和阳离子交换剂或非极性官能团(如十八烷基硅烷基团C18)的固相吸附材料, 但仍需要有机溶剂进行洗脱步骤，操作过程繁琐，价格略贵。 固相微萃取(SPME)：将吸附剂材料固定在多孔膜内，使用方便，速度快，有机试剂使用量少，分析需要的样品量非常小，但成本高。 液相微萃取(LPME): 优点: 样品清净度高，富集系数高，适用pH范围广， 有机溶剂消耗量极低；缺点: 使用过程相对缓慢，通常需要15 - 45分钟的提取时间。 分散液-液微萃取(DLLME):在分散溶剂、超声或涡流的帮助下，萃取溶剂以非常微小的液滴分散到样品溶液中。操作简单、速度快、成本低、富集系数高、环境友好，既不需要非常特殊的试剂，也不需要昂贵的实验室设备，简单而便宜。

食品中生物胺的研究展望

根据生物胺和食品基质的特性，开发操作方便、步骤简单、提取效率高、净化好、成本低的前处理分析技术，结合最新的分析方法，对生物胺进行可靠、灵敏、选择性和快速的分析。 摸清生物胺产生机制的基础上，加强食品中生物胺含量检测工作，逐步建立生物胺本底含量的数据库，对食品从原料、中间过程到最终到达消费者手中的每个环节进行监控。 针对食品中的生物胺开展风险评估，确定食品中生物胺含量的安全限量值，为生产和管理提供依据。 调查运输和储藏过程中生物胺含量的变化因素，探讨生物胺的控制技术。