沈泓,姜侃,劉鵬鵬,李超,張林爽,王征南
(1.浙江省食品藥品檢驗研究院,杭州310052;2.浙江省產品質量安全檢測研究院,杭州310007;3.浙江方圓檢測集團股份有限公司,杭州310018)
維生素B12是人體必需的唯一含有金屬離子的水溶性維生素[1],以結合態(tài)和游離態(tài)2種形式存在,結合態(tài)又分為結合咕啉蛋白、中間絲狀蛋白IF[2,3]。維生素B12的檢測至今是國際上食品分析的難題之一,首先B12有多種結構形式,如羥鈷胺素、腺苷鈷胺素、甲基鈷胺素、氰基鈷胺素等,其次B12的質量濃度很低[4]。AOAC以及食品安全國家標準GB 4789.14-2010都將微生物法作為維生素B12檢測的首選方法和仲裁方法[5,6]。微生物法由于具有較高的靈敏度和可靠性得到國際權威機構的認可。
本文對維生素B12的微生物比濁法進行優(yōu)化,采用抗生素光度測量儀對嬰兒奶粉、嬰兒營養(yǎng)素、成人高脂奶粉、嬰兒大豆粉4種基質中維生素B12進行實時培養(yǎng)測控,準確捕獲測定時間,建立一種準確、快捷的檢測方法。
萊士曼氏乳酸桿菌標準菌株(ATCC 7830),維生素B12標準品,乳酸桿菌瓊脂培養(yǎng)基,乳酸桿菌肉湯培養(yǎng)基,維生素B12測定用培養(yǎng)基,嬰兒奶粉,嬰兒營養(yǎng)素,成人高脂奶粉,嬰兒大豆粉樣品。
抗生素光度測量儀,高壓蒸汽滅菌器,恒溫培養(yǎng)箱。
1.3.1 測試用菌液的制備
將萊士曼氏乳酸桿菌活化后,再轉種2~3代,離心棄去培養(yǎng)液,加入生理鹽水,混勻制成測試菌液。以生理鹽水做空白,于550 nm波長下測試菌液的透光率,使其透光率在60%~80%之間。
1.3.2 試樣的處理
稱取無水磷酸氫二鈉1.3 g,無水偏重亞硫酸鈉1.0 g,檸檬酸(含1個結晶水)1.2 g,用100m L水溶解。
精密稱取一定量的樣品,含維生素B12約50~100 ng,用10 m L上述溶液混合后,再加150 m L水,于121℃水解10 m in,冷卻后調pH值至4.5±0.2,再用水定容至250 m L,過濾。取濾液5 m L,加入水20~30 m L,調pH值至6.8±0.2,用水定容至100 m L。臨用前于121℃滅菌5m in后迅速冷卻。
1.3.3 標準曲線的制作
精密量取維生素B12標準品工作液,加水稀釋至含維生素B12質量濃度分別為0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.10 ng/m L的系列標準品溶液。臨用前于121℃滅菌5 m in后迅速冷卻。取已加入菌液(50μL)的維生素B12測定培養(yǎng)基5 m L至已滅菌的比濁管中,分別加入上述標準品溶液1.0 m L,平行3管,并加滅菌水補充總體積至10m L。
1.3.4 樣品待測液的制作
取已加入菌液(50μL)的維生素B12測定培養(yǎng)基5 m L至已滅菌的比濁管中,分別加入樣品溶液1.0,2.0,3.0,4.0m L,平行三管,并加滅菌水補充總體積至10m L。
1.3.5 培養(yǎng)與測定
置于抗生素光度測量儀中36℃培養(yǎng),并于550 nm波長實時測定吸光度。
1.3.6 結果計算
試樣中維生素B12的質量分數(shù)(μg/100 g)=標準曲線計算的維生素B12含量(ng)×稀釋倍數(shù)/樣品質量(g)/10。
1.3.7 重復性實驗
取同一份樣品,不同天數(shù)重復測定6次,計算平均值及RSD值。
1.3.8 加標回收實驗
4種基質樣品在第二次實驗時分別加標實驗,加標質量濃度約為本底的50%取整。
以維生素B12標準品質量濃度作橫坐標,吸光度作縱坐標,二次曲線方法擬合標準曲線。6次實驗標準曲線如圖1所示。由圖1可以看出,B12質量濃度在0.01~0.10 ng/m L范圍內,B12質量濃度與對應吸光度相關性較好,6次實驗相關系數(shù)分別為0.9926,0.9947,0.9974,0.9946,0.9955和0.9970。
圖1 標準曲線
重復性實驗結果如表1所示。由表1可以看出4種基質樣品的RSD值分別為6.30%,2.36%,4.30%和3.15%,說明本法的重現(xiàn)性較好。4種基質樣品的B12加標回收率在84.7%~103.9%之間。
表1 重復性實驗結果
維生素B12對于萊士曼氏乳酸桿菌(ATCC 7830)的正常生長是必需的,在測定用培養(yǎng)基中供給除維生素B12以外的所有營養(yǎng)成分,則微生物生長產生的透光率會同待測溶液中維生素B12的質量濃度相對應,即可根據(jù)標準曲線間接地測定樣品中維生素B12的質量濃度。
微生物法的優(yōu)勢在于:它是以應用微生物試驗對象為基礎,測得是生物活性含量,更具生物學意義;微生物具有自身的特異性和高度的靈敏性而使測定結果更為準確。AOAC和美國藥典都推薦使用萊士曼氏乳酸桿菌,而英國分析方法協(xié)會主張使用O.malhamensis,Euglena gracilis也可以作為檢驗菌。O.malhamensis對鈷胺素更為專一,結果更接近鈷胺素的臨床活性近似值,但培養(yǎng)時間需要3~4 d,而萊士曼氏乳酸桿菌只需1~2 d。Euglena gracilis需要厭氧條件,更適于血清和血漿的分析[7]。因此本文選擇萊士曼氏乳酸桿菌進行實驗。
運用微生物法檢測維生素B12,其準確度與靈敏度取決于試驗中菌活力、培養(yǎng)基優(yōu)劣、樣品處理方式以及人員操作等因素。并嚴格要求無菌操作,玻璃器皿要嚴格清洗滅菌、200℃干熱2 h,培養(yǎng)基以及樣品處理時降溫過程要迅速,避免顏色生成。微生物的生長過程中會受到競爭和抑制作用,微生物法的標準曲線各個點并不是分布在一條直線上,隨著維生素B12質量分數(shù)的增加吸光度增長趨緩。
在線監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,培養(yǎng)時間在18~20 h后,樣品中的菌種基本結束對數(shù)生長期,可進行測定。本法讀取數(shù)據(jù)時間達到一致,操作步驟簡便,減少了人員誤差,而拉丁方排列培養(yǎng)可減少系統(tǒng)誤差,本研究有利于實驗室微量維生素檢驗的應用。
參考文獻:
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[4]崔明,楊大進,魯杰等.VB12檢測技術研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2011,37(4):166-171.
[5]AOAC Official Method 986.23 Cobalam in(Vitam in B12Activity)in Milk-Based Infant Formula Turbid imetric Method[S].
[6]GB 5413.14-2010.食品安全國家標準嬰幼兒食品和乳品中維生素B12的測定[S].
[7]張玉杰,呂為群,殷曉紅.奶基嬰幼兒食品中維生素B12活性測定—微生物分析法[J].生物技術,1993(6):39-43.