摘要:目的:為了簡化微生物法測定奶粉中強(qiáng)化葉酸的操作步驟,使該方法便于操作,同時(shí)又不影響方法的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。方法:利用干酪乳桿菌對食品中葉酸的特異性,測定奶粉中強(qiáng)化葉酸含量。通過改進(jìn)后的方法與國標(biāo)方法的比較,考察改進(jìn)后方法的穩(wěn)定性和可操作性。結(jié)果:改進(jìn)后的方法操作較為簡單,普通的微生物檢測人員均可勝任,同時(shí)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性與國標(biāo)方法沒有差異。結(jié)論:可以通過方法改進(jìn)對標(biāo)準(zhǔn)中過于繁瑣的步驟進(jìn)行簡化,使方法更加方便操作,易于推廣。
關(guān)鍵詞:奶粉 強(qiáng)化葉酸 測定方法 方法改進(jìn)
中圖分類號(hào):R155.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2015)04-0035-03
維生素是維持人體生命活動(dòng)必須的一類有機(jī)物質(zhì),大多數(shù)的維生素,機(jī)體不能合成或合成量不足,不能滿足機(jī)體的需要,必須通過食物獲得。水溶性維生素,在體內(nèi)不能儲(chǔ)存,所以每日需要從食物中獲得一定的補(bǔ)充。維生素的缺乏會(huì)引起一些疾病,但維生素的攝取也不是越多越好,有研究表明,過多攝入維生素也會(huì)引起一些中毒[1]。因此,控制維生素每日攝入量尤為重要,特別是控制嬰幼兒維生素的每日攝入量。目前國內(nèi)對嬰幼兒奶粉的需求非常高,嬰幼兒奶粉中的維生素主要通過人為添加,所以準(zhǔn)確的檢測奶粉中維生素含量是保持維生素合理攝入的技術(shù)支撐。
目前維生素的測定方法包括:比色測定法、熒光測定法、薄層色譜法、高效液相色譜法、滴定分析法、蛋白質(zhì)藕合法、毛細(xì)管電泳法、EILSA法、微生物法等[2-3]。在諸多方法中微生物法獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),是其他方法無法替代的,包括測定被測組分的特異性、活性成分、靈敏度和結(jié)果準(zhǔn)確性等。目前為止,美國公職分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(AOAC)以及食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5413—2010)都將微生物法作為葉酸、維生素B12、生物素等檢測的首選方法和仲裁方法[4]。但微生物方法存在步驟繁瑣、操作耗時(shí)、檢測周期長、易受外部因素干擾等諸多問題[5],需要對人員、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、環(huán)境設(shè)施等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制[6]。本文通過對國家標(biāo)準(zhǔn)GB5413.16—2010[7]嬰幼兒食品和乳制品中強(qiáng)化葉酸含量的測定方法進(jìn)行改進(jìn),主要用于食品中強(qiáng)化葉酸的測定,改進(jìn)后的方法與國標(biāo)法相比,具有檢測操作步驟簡化,準(zhǔn)確度與重現(xiàn)性與國標(biāo)法相似。改進(jìn)后的方法從維生素提取、試劑與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制、菌株接種等多方面進(jìn)行改進(jìn),從而使得方法操作簡便,一般實(shí)驗(yàn)員均可操作。
1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1 樣品
來自市場上銷售的嬰幼兒配方乳粉。
1.1.2 菌種
試驗(yàn)菌株為干酪乳桿菌(Lactobacillus leichmanniii )ATCC 7469,購置于廣東省微生物研究所。
1.1.3 材料和試劑
抗壞血酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀(天津化學(xué)試劑一廠),葉酸標(biāo)準(zhǔn)品(Accustandard公司),葉酸測定培養(yǎng)基和乳酸桿菌肉湯(BD公司),MRS(北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司),無菌濾膜(上海津騰),無菌容量瓶,一次性注射器等。
1.1.4 儀器
AC2-4S1生物安全柜(新加坡ESCO公司),日本TOMY全自動(dòng)滅菌鍋,TU-1800SPC分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),RT-6000酶標(biāo)儀(德國IFP),安泰超凈工作臺(tái),SPX-800恒溫培養(yǎng)箱,MVS-1型漩渦混合器,百得移液槍等。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
菌種制備以及國標(biāo)法具體操作參見標(biāo)準(zhǔn)GB5413.16—2010,以下只將改進(jìn)后的方法列出。
1.2.1 試劑配制
(1)無菌磷酸鹽緩沖液:5.85 g磷酸二氫鉀,1.22g磷酸氫二鉀,用1000mL水溶解。臨用前加入5g抗壞血酸鈉溶解,然后用0.2μm無菌濾膜過濾至無菌容器。
(2)無菌培養(yǎng)基制備,準(zhǔn)確稱取9.4g干粉培養(yǎng)基于200mL燒杯,加入50mg抗壞血酸,加入100mL蒸餾水溶解后,煮沸1min~2min,迅速冷卻后用0.2μm無菌濾膜過濾至無菌容器中。
(3)無菌葉酸標(biāo)準(zhǔn)曲線制備:稱取55mg~56mg(精確至0.1 mg)葉酸標(biāo)準(zhǔn)品,用50mL蒸餾水溶解后轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中,加入2mL的10.8%氨水,按純度稀釋至10ng/mL,用0.2μm無菌濾膜過濾至無菌容器,采用無菌操作準(zhǔn)確移取10mL于100mL無菌容量瓶中,用無菌磷酸鹽緩沖定容,此溶液葉酸含量為1ng/mL。采用無菌操作按表1進(jìn)行制備,一式三份,S1為空白對照(直接移取5mL無菌蒸餾水和5mL無菌培養(yǎng)基),S2為參比空白,S2到S10中的培養(yǎng)基為每100mL無菌培養(yǎng)基中加入制備好的光密度為60%~80%菌液1mL的培養(yǎng)基。
1.2.2 乳粉樣品處理
精確稱取2.0g樣品(精確至0.1 mg)于三角瓶中,加入40 mL磷酸鹽緩沖液,混勻,100 ℃水浴5min,期間振蕩至少3次,迅速冷卻至室溫,用磷酸鹽緩沖液定容至100 mL,然后利用0.2μm無菌濾膜過濾至10 mL無菌離心管中,以下步驟采用無菌操作。用無菌磷酸鹽緩沖液按產(chǎn)品標(biāo)示值稀釋至1ng/mL,按表2進(jìn)行操作,一式三份,葉酸測定用培養(yǎng)基(1.2.1.2)為已接種好的培養(yǎng)基。
1.2.3 培養(yǎng)測定
將上述的所有試管放入培養(yǎng)箱中,36℃±1℃培養(yǎng)16h~24h后,進(jìn)行光密度測定。
2 結(jié)果與分析
2.1 國標(biāo)法和改進(jìn)后方法標(biāo)準(zhǔn)曲線測定結(jié)果
從表3和表4可以看出,國標(biāo)法和改進(jìn)后方法標(biāo)準(zhǔn)曲線OD值均落在0~1之間,且OD值平均數(shù)差異不大,從表5可以看出改進(jìn)后的方法與國標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度基本重合,沒有明顯差異。綜合圖表,改進(jìn)后的方法與國標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線沒有明顯差異,可以用于結(jié)果計(jì)算。
2.2 結(jié)果與分析(表6)
利用國標(biāo)法和改進(jìn)后方法對兩個(gè)不同樣品進(jìn)行檢測,任意兩次測定結(jié)果符合國標(biāo)法兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不超過算術(shù)平均值10%的要求。樣品1兩種方法測定的兩個(gè)平均值采用t檢驗(yàn),t=0.206,自由度n=3-1=2, 查表,t0.05=4.303,故t 3 討論 國標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制中存在的問題。國標(biāo)法中對標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制,沒有說明使用什么樣公式來繪制曲線。微生物的生長遵循生長曲線是S形,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用不同多項(xiàng)式繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合程度不同,采用四階方程擬合程度好于采用二階方程,建議統(tǒng)一采用四階方程繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[8]。 通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們可以發(fā)現(xiàn),改進(jìn)后的方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響。改進(jìn)后的方法只是對方法本身操作進(jìn)行改進(jìn),并沒有改變方法的基本原理,通過與國標(biāo)方法比較發(fā)現(xiàn),無論是標(biāo)準(zhǔn)曲線、樣品測定還是加標(biāo)回收都能達(dá)到國標(biāo)法要求,改進(jìn)后的方法操作起來更加方便、省時(shí),主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn): (1)減少分解,縮短除菌時(shí)間。維生素不穩(wěn)定,容易受光和熱的影響。樣品處理過程中和培養(yǎng)基,通過過濾除菌,不但減少高壓滅菌對維生素的破壞,也減少滅菌過程所消耗的時(shí)間。采用高壓滅菌從升溫到冷卻,整個(gè)過程需要1個(gè)多小時(shí),過濾除菌只需要十幾分鐘。 (2)減少移液管的調(diào)節(jié)次數(shù),簡化操作。國標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品配制最后都只稀釋成一個(gè)濃度,測定時(shí)標(biāo)液和樣品加入量都必須靠調(diào)整體積來實(shí)現(xiàn),會(huì)造成移液管體積不停的變化。該方法完成一條標(biāo)準(zhǔn)曲線和一個(gè)樣品的配制就需要使用超過42支試管,每支試管要加入標(biāo)液或樣液、蒸餾水和培養(yǎng)基三種,移液次數(shù)相當(dāng)多,稍不留意就可能移錯(cuò)體積。改用先對標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣液進(jìn)行系列稀釋的辦法,可以有效的減少移液管的調(diào)節(jié)次數(shù),操作方式從每個(gè)步驟按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)移液體積,變成稀釋后機(jī)械化移取相同體積,大大提高工作效率,減少人為因素帶來的影響。 (3)減少菌種加入次數(shù)。采用將培養(yǎng)基預(yù)留部分做空白后,其余培養(yǎng)基統(tǒng)一接種的方法,可以有效消除單管接種接種量不同。統(tǒng)一接種和每支試管單一接種相比,可以大大減少接種時(shí)間,使整個(gè)過程更加流暢快捷。 雖然對方法進(jìn)行了簡化,但還是存在一些繁瑣的地方,可以在今后工作中不斷改進(jìn)。如:分光光度計(jì)測定,一個(gè)樣品幾十個(gè)數(shù)據(jù)完成測定要2h左右。假如每次十幾個(gè)樣品,甚至更多,那將花費(fèi)大量人力物力,可以考慮參照試劑盒的方法[9],將培養(yǎng)好的培養(yǎng)液混勻后移取相同體積于96孔板,采用酶標(biāo)儀讀數(shù),可以大大簡化讀數(shù)過程。此外,微生物法還可以從優(yōu)化菌種、減少培養(yǎng)體系的體積等方面來對方法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,使方法進(jìn)一步簡化,可操作性更強(qiáng)。 參考文獻(xiàn) [1]周士勝,臧益民.B族維生素過量與心血管病風(fēng)險(xiǎn)[J].心臟雜志,2012,24(1):110-113. [2]張?zhí)厦鹊?食物中維生素分析方法的研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)進(jìn)展,2012,2(2):116-123. [3]刁立蘭,李秀珍等.生物素測定方法的分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2007,33(6):104-107. [4]魯盛靜,田野.嬰幼兒食品和乳制品中維生素B12測定的探討[J].中國乳品工業(yè),2013,41(2):50-55. [5]雷濤,張輝等.嬰幼兒配方奶粉中水溶性維生素的檢測方法研究[J].乳業(yè)科學(xué)與技術(shù),2007,2:81-83. [6]張艷,王甲威等.微生物法測定維生素的質(zhì)量控制[J].中國乳品工業(yè),2014,42(8):54-57. [7]GB 5413.16—2010.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳品中葉酸(葉酸鹽活性)的測定[S].中華人民共和國衛(wèi)生部,2010. [8]唐靚,李躍中等.國標(biāo)《食品中葉酸的測定》的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制與計(jì)算[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2009,19(7):1681-1683. [9]徐瓊,王志偉等.國標(biāo)法和試劑盒法對嬰幼兒食品中生物素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定[J].中國乳品工業(yè),2014,42(7):56-59.