徐煒楨
(1.西華大學(xué) 生物工程學(xué)院 食品生物技術(shù)四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610039;2.四川省丹丹郫縣豆瓣股份有限公司,成都 611732; 3.四川友聯(lián)味業(yè)食品有限公司,成都 611732)
黃曲霉毒素是最常見的一類真菌毒素,是黃色曲霉菌或寄生曲霉菌在生長繁殖過程中產(chǎn)生的一組有毒代謝產(chǎn)物,在自然界中廣泛存在,尤其對(duì)玉米[1]、大米[2]、花生[3]、辣椒[4]和豆類發(fā)酵食品[5]等造成污染。黃曲霉毒素是次生代謝產(chǎn)物,主要對(duì)人類和動(dòng)物的RNA和DNA的合成進(jìn)行干擾,當(dāng)RNA和DNA不能進(jìn)行合成時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞蛋白質(zhì)合成受阻,最后使得動(dòng)物基因突變,產(chǎn)生致癌物[6],常見的黃曲霉毒素有B1,B2,G1,G2,M1 5種,其中B1為毒性及致癌、致畸和致突變最強(qiáng)的物質(zhì),是一種毒性最強(qiáng)的天然物質(zhì)。黃曲霉毒素Bl(AFB1)的半數(shù)致死量為0.36 mg/kg體重,砒霜的半數(shù)致死量是14.6 mg/kg體重,比砒霜大68倍,是一種劇毒物質(zhì),損害人和動(dòng)物的肝臟,造成人和動(dòng)物代謝系統(tǒng)的紊亂,引起肝細(xì)胞壞死、肝硬化,誘發(fā)肝癌、胃癌等,嚴(yán)重的引起人和動(dòng)物惡心、嘔吐、死亡等[7]。
郫縣豆瓣屬中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品,迄今為止已有300多年的歷史,具有味辣香醇、紅棕油亮、粒稠絨實(shí)、醬香濃郁的特點(diǎn),是烹飪川菜必不可少的調(diào)味品,在世界發(fā)酵辣椒醬中別具一格,它在選材上與工藝上與眾不同,可謂是“川菜之魂”[8,9]。郫縣豆瓣產(chǎn)業(yè)是郫縣重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一,其產(chǎn)業(yè)總量已經(jīng)占中餐總量的35%以上,郫縣豆瓣每年銷售額逐年增加,1999年開始,郫縣豆瓣銷售總量達(dá)到5萬噸,銷售收入總額為5萬噸,銷售總收入為2.5億元;在2010年,郫縣豆瓣銷售總量達(dá)到45萬噸,銷售總收入為18億元;到2015年末,郫縣豆瓣銷售總量達(dá)到110萬噸,銷售總收入為102億元[10]。
郫縣豆瓣在發(fā)酵過程中分為發(fā)酵制曲階段、發(fā)酵初期、發(fā)酵后期3個(gè)階段[11]。制曲階段主要是通過米曲霉等菌種在原料上生長繁殖,利用它們分泌蛋白酶、肽酶、淀粉酶、糖化酶等多種酶類,是豆瓣生產(chǎn)中最重要的質(zhì)量控制點(diǎn)[12];發(fā)酵初期階段(10~60天)是將曲瓣子與鹽水按比列混合發(fā)酵,制成成熟瓣子(甜瓣子);發(fā)酵后期(60~240天)是先制好甜瓣子,然后將甜瓣子和辣椒按一定比例混合均勻攪拌,隨后加入食鹽和水進(jìn)行攪拌,倒入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵,經(jīng)過一段時(shí)間的不斷翻曬和陳化[13]。因?yàn)閭鹘y(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)豆瓣處于比較粗放的境況:第一,生產(chǎn)用菌不同程度地產(chǎn)生黃曲霉毒素;第二,由于生產(chǎn)所用的米曲霉、黑曲霉等與黃曲霉的生化條件相近,控制不嚴(yán)極易被雜菌污染,產(chǎn)生黃曲霉毒素[14];第三,在郫縣豆瓣發(fā)酵的管理過程中很難避免AFB1的污染,而在烹飪過程中也不能將AFB1去除[15],常出現(xiàn)AFB1超過國家標(biāo)準(zhǔn)限量的問題,帶來食品質(zhì)量安全隱患。目前,AFB1對(duì)食品污染的問題已引起了全國的高度重視,并開展了廣泛的研究,取得了顯著的成果,且各國根據(jù)各自的國情制定不同食品及動(dòng)物飼料中AFB1限量標(biāo)準(zhǔn),控制或降低AFB1污染對(duì)人群健康造成的危害。
為初步了解成都市郫縣豆瓣中AFB1的污染狀況,制定控制措施,提高監(jiān)管水平,降低風(fēng)險(xiǎn)。我們從不同渠道采集郫縣豆瓣樣品共296批次,在春夏季節(jié)和秋冬季節(jié)分別為124批次和172批次,對(duì)一整年郫縣豆瓣中AFB1進(jìn)行測定污染情況,然后再分別對(duì)秋冬季節(jié)郫縣豆瓣中AFB1和春夏季節(jié)郫縣豆瓣中AFB1含量進(jìn)行測定,通過春夏季節(jié)與秋冬季節(jié)中AFB1含量的變化及比較,來思考季節(jié)溫差對(duì)郫縣豆瓣中AFB1的影響,以期為郫縣豆瓣的食品安全監(jiān)管提供可靠依據(jù),為制定郫縣豆瓣中AFB1控制措施提供科學(xué)合理的根據(jù)。
在春夏季節(jié):在春夏季節(jié)共取樣124批次,分別來自四川大型企業(yè)合計(jì)47批次;大型商場(紅光世紀(jì)百盛購物廣場、步步高郫縣紅光店、紅旗連鎖、蜀都萬達(dá)永輝超市)合計(jì)19批次;農(nóng)貿(mào)市場(犀浦農(nóng)貿(mào)市場、青白江成剛菜市場、紅光農(nóng)貿(mào)市場、志陽農(nóng)貿(mào)市場)合計(jì)41批次;紅光鎮(zhèn)批發(fā)市場合計(jì)17批次。
在秋冬季節(jié):在秋冬季節(jié)共取樣172批次,分別來自四川大型企業(yè)合計(jì)88批次;大型商場(紅光世紀(jì)百盛購物廣場、步步高郫縣紅光店、紅旗連鎖、蜀都萬達(dá)永輝超市)合計(jì)23批次;農(nóng)貿(mào)市場(犀浦農(nóng)貿(mào)市場、青白江成剛菜市場、紅光農(nóng)貿(mào)市場、志陽農(nóng)貿(mào)市場)合計(jì)44批次;紅光鎮(zhèn)批發(fā)市場合計(jì)17批次。
甲醇(分析純,西隴科學(xué)股份有限公司)、石油醚、三氯甲烷(分析純,成都市科龍化工試劑廠)、抗黃曲霉毒素B1(AFB1)抗體酶結(jié)合物:1瓶(6 mL)ELISA kit(德國R-Biopharm公司)、顯色液A:1瓶(6 mL)、顯色液B:1瓶(6 mL)、終止液:1瓶(6 mL),2 mol/L硫酸、樣本稀釋液:1瓶、濃縮洗滌液:1瓶、黃曲霉毒素B1(AFB1)標(biāo)準(zhǔn)品:6瓶(1 mL/瓶),含量分別是:0,0.2,0.6,1.8,5.4,16.2 μg/L。
1.3.1 樣品前處理
稱取郫縣豆瓣樣品30 g左右,研磨至均勻糊狀后放入保鮮袋中密封保存放入冰箱中備用。
1.3.2 黃曲霉毒素B1提取
提取方法根據(jù)國標(biāo)方法改進(jìn)[16],將研磨好的豆瓣從冰箱中取出先在室溫中放置30 min,準(zhǔn)確稱取豆瓣15 g,加入到250 mL錐形瓶中,然后加入50.0 mL甲醇-水溶液和15 mL石油醚蓋塞,密封后放入搖床,在150 r/min條件下振蕩30 min,等待搖床停止后,用快速定性濾紙過濾于分液漏斗中,靜止5 min,放出下層溶液至燒杯中,從中取20 mL置于另一分液漏斗中,加入20 mL三氯甲烷,振蕩2 min后等待靜置分層,然后放出下層的三氯甲烷于蒸發(fā)皿中,再在分液漏斗中加入10 mL三氯甲烷搖晃振蕩2 min,等待分層后放出下層三氯甲烷于蒸發(fā)皿中,將蒸發(fā)皿放在70 ℃水浴中揮干,揮干后加入3 mL甲醇溶液,溶解凝結(jié)物,將溶液移置試管中保存。
1.3.3 檢測方法
測量方法依據(jù)試劑盒說明書上面的方法進(jìn)行測定,具體如下:取適量微孔板固定在板架上面放于桌面上,先依次加入50 μL標(biāo)準(zhǔn)品溶液,再順序加入50 μL樣品溶液,最后在所有具有溶液的孔中加入50 μL抗黃曲霉毒素B1(AFB1)抗體酶結(jié)合物,輕輕晃動(dòng)幾秒鐘使之混合均勻,置于37 ℃水浴鍋中30 min,在此過程中不時(shí)地將板架取出來輕輕地拍打晃動(dòng),目的是使之充分混合均勻減少雙孔誤差;水浴結(jié)束后,取出孔板甩掉孔中溶液,用洗滌液洗滌微孔板4~5次,最后在吸水紙上拍打除去孔中液體。
1.3.4 反應(yīng)
洗滌完成甩掉孔中溶液后,在微孔中加入50 μL顯色液A,再加入50 μL顯色液B,輕輕晃動(dòng)反應(yīng)板使之徹底混合均勻,再放于37 ℃水浴鍋中水浴10 min,最后在每個(gè)孔中加入50 μL終止液。
1.3.5 檢測
待反應(yīng)完成后在450 nm下檢測吸光度。
測得的標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光值取平均值,除以第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(0標(biāo)準(zhǔn))的吸光值的平均值再乘以100%,即百分吸光度,設(shè)為Y軸;以黃曲霉毒素B1(AFB1)濃度對(duì)數(shù)值為X軸,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品測得百分吸光度Y軸與標(biāo)準(zhǔn)品黃曲霉毒素B1(AFB1)濃度對(duì)數(shù)值X軸的線性關(guān)系,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖,再根據(jù)樣品的百分吸光度值,可以從標(biāo)準(zhǔn)曲線得到對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo),即樣品中黃曲霉毒素B1(AFB1)濃度的對(duì)數(shù)值,然后求其反對(duì)數(shù)即為樣品溶液中的黃曲霉毒素B1(AFB1)濃度c(μg/L)。樣品中黃曲霉毒素B1含量為:
式中:X為樣品中所含黃曲霉毒素B1含量;c為在標(biāo)準(zhǔn)曲線中每個(gè)樣品的百分吸光度值所對(duì)應(yīng)的濃度對(duì)數(shù)值;k為豆瓣樣品加水稀釋的倍數(shù)。
將系列AFB1標(biāo)準(zhǔn)品溶液(0,0.2,0.6,1.8,5.4,16.2 μg/kg)測得吸光度值,繪制AFB1的標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖1),以黃曲霉毒素B1(AFB1)濃度對(duì)數(shù)值為X軸,百分吸光度為Y軸,得到線性方程y=-0.5121x+0.6728,R2=0.99,可知,標(biāo)準(zhǔn)方程的R2在0.99以上,說明在給定的測量條件下標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性良好。
圖1 AFB1的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of AFB1
表1 不同來源郫縣豆瓣樣品中AFB1的污染情況Table 1 The pollution of AFB1 in the sample of Pixian soybean paste from different sources
注:“ND”表示低于檢測限(0.2 μg/kg)。
由表1可知,AFB1污染情況差異較大,AFB1污染嚴(yán)重程度依次為(由大到小排序)農(nóng)貿(mào)市場(3.915 μg/kg)>批發(fā)市場(3.495 μg/kg)>大型商超(3.153 μg/kg)>重點(diǎn)企業(yè)(2.749 μg/kg);農(nóng)貿(mào)市場的最高值(7.119 μg/kg)與最低值(2.487 μg/kg)均高于其他3個(gè)地方的最高值和最低值,大型商超、批發(fā)市場、重點(diǎn)企業(yè)合格率均高于平均合格率,只有農(nóng)貿(mào)市場合格率較低,說明農(nóng)貿(mào)市場是AFB1污染最嚴(yán)重的,并且農(nóng)貿(mào)市場中郫縣豆瓣產(chǎn)品給消費(fèi)者帶來的食品安全風(fēng)險(xiǎn)較大,監(jiān)管部門應(yīng)該作為重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象,另外,對(duì)于消費(fèi)者來說長期使用含有AFB1含量偏高的豆瓣,對(duì)健康有嚴(yán)重的危害的,嚴(yán)重的可以引起肝損傷,以至癌變,所以消費(fèi)者應(yīng)盡量選擇重點(diǎn)企業(yè)或者大型商超的豆瓣;同時(shí),從郫縣豆瓣整體來看,合格率在94.60%,一共抽樣296個(gè)樣品,就有16個(gè)不合格,超過我國在GB 2761-2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食物中真菌毒素限量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定黃曲霉毒素B1的限量,其中黃曲霉毒素在發(fā)酵豆瓣中的限量不得超過 5 μg/kg。說明AFB1污染郫縣豆瓣總體形勢不容樂觀,在豆瓣中存在安全隱患,監(jiān)管部門應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)發(fā)酵豆瓣中AFB1的防治、檢測與管理。
表2 不同季節(jié)郫縣豆瓣樣品中AFB1的污染情況Table 2 The pollution of AFB1 in the sample of Pixian soybean paste in different seasons
注:“ND”表示低于檢測限(0.2 μg/kg)。
春、夏季,我們從四川大型企業(yè)、農(nóng)貿(mào)市場、大型商超、批發(fā)市場等地分別采集樣品共124個(gè),在這124個(gè)樣品中,一共檢測了120個(gè)樣品,檢出率為96.77%。AFB1超過國家標(biāo)準(zhǔn)限量5.0 μg/kg的樣品共有9個(gè),產(chǎn)品合格率達(dá)92.74%。
秋、冬季,我們從四川大型企業(yè)、農(nóng)貿(mào)市場、大型商超、批發(fā)市場等地分別采集樣品共172個(gè),在這172個(gè)樣品中,一共檢測了170個(gè)樣品,檢出率為98.88%。AFB1超過國家標(biāo)準(zhǔn)限量5.0 μg/kg的樣品共有6個(gè),產(chǎn)品合格率達(dá)96.47%。
在秋冬季節(jié)豆瓣中AFB1的平均含量為3.057 μg/kg,在春夏季節(jié)豆瓣中AFB1的平均含量為3.566 μg/kg,秋冬季節(jié)最高值(6.475 μg/kg)小于春夏季節(jié)最高值(7.119 μg/kg),秋冬季節(jié)AFB1合格率為96.47%,春夏季節(jié)AFB1合格率為92.74%;可以得出在秋冬季節(jié)豆瓣中AFB1污染情況均比在春夏季節(jié)豆瓣中AFB1的污染情況小,季節(jié)對(duì)郫縣豆瓣中AFB1的污染有一定的影響,在秋冬季節(jié)比在春夏季節(jié)污染情況要低。
從一年的總體情況來看,郫縣豆瓣中黃曲霉毒素B1的合格率為94.60%,大型商超、批發(fā)市場、重點(diǎn)企業(yè)的合格率均高于平均合格率,只有農(nóng)貿(mào)市場的合格率較低,所以可以看出郫縣豆瓣受AFB1的污染總體情況良好,只有農(nóng)貿(mào)市場的情況不容樂觀。
對(duì)于春夏季節(jié)與秋冬季節(jié)郫縣豆瓣中AFB1含量的差異,秋冬季節(jié)時(shí)郫縣豆瓣中AFB1的合格率明顯低于春夏季節(jié)時(shí)郫縣豆瓣中AFB1的合格率;在秋冬季節(jié)測定AFB1的平均值含量明顯低于在春夏季節(jié)測定AFB1的含量;在秋冬季節(jié)AFB1最高值、最低值都低于春夏季節(jié)AFB1含量。因?yàn)辄S曲霉毒素主要由寄生曲霉和產(chǎn)毒黃曲霉分泌產(chǎn)生的有毒次生代謝物,由于春夏季節(jié)和秋冬季節(jié)的溫差變化,造成酶的活性不同,并且黃曲霉菌生長繁殖及其在天然基質(zhì)中產(chǎn)生黃曲霉毒素所需要的最低相對(duì)濕度為14%左右,所需最適宜的溫度為25~30 ℃[17],水分含量超過10%,非常容易造成黃曲霉毒素的污染和毒素積累,所以在秋冬季節(jié)濕度和溫度較低,而在春夏季節(jié)濕度和溫度都較高,適應(yīng)AFB1的生長,所以導(dǎo)致AFB1的含量有差異??梢缘贸黾竟?jié)對(duì)郫縣豆瓣中寄生曲霉和產(chǎn)毒黃曲霉分泌產(chǎn)生的黃曲霉毒素有一定的影響,食品安全監(jiān)管應(yīng)該把春夏季節(jié)作為檢查的重點(diǎn),生產(chǎn)廠家也可以根據(jù)季節(jié)來控制減少AFB1的污染,給消費(fèi)者帶來食品安全的保障[18]。
加強(qiáng)對(duì)AFB1的防治措施從兩個(gè)方面進(jìn)行,一是預(yù)防,二是處理降低AFB1。預(yù)防郫縣豆瓣受污染的途徑應(yīng)當(dāng)包括生產(chǎn)豆瓣的原料、生產(chǎn)和存儲(chǔ)全過程;處理降低AFB1的方法有堿處理法、氧化處理法、吸附劑脫毒、高溫處理法、黃曲霉毒素生物降解、微生物代謝產(chǎn)物降解黃曲霉毒素[19]。而本研究通過對(duì)一整年豆瓣中AFB1污染情況的調(diào)查,比較春夏季節(jié)和秋冬季節(jié)豆瓣中AFB1含量的不同,分析了我市郫縣豆瓣在不同季節(jié)AFB1含量的總體狀況,為建立我市郫縣豆瓣中黃曲霉毒素B1的應(yīng)急對(duì)策與預(yù)警體系提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),讓我們思考可以從不同的季節(jié)對(duì)豆瓣進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn),來降低AFB1的污染,也可以通過溫度來控制AFB1的產(chǎn)生,為我國對(duì)發(fā)酵豆瓣中防治AFB1提供新思路。