鄧建朝，李少麗,2，楊賢慶*，陳勝軍，吳燕燕，李春生，馬海霞，榮輝

1(中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東 廣州， 510300)2(上海海洋大學 食品學院，上海，201306)

金槍魚又名鮪魚，吞拿魚，屬鱸形目鯖科，是一種大型遠洋性洄游魚類，生活范圍較為廣闊，常見于太平洋、大西洋和印度洋等中低緯度深海區(qū)[1-2]，在南海外海也存在黃鰭金槍魚的生活密集區(qū)[3]。因其生活環(huán)境的特殊性，金槍魚幾乎不受污染，再加上其肉質鮮美，營養(yǎng)豐富，含有大量的DHA和EPA等不飽和脂肪酸[4]，從而深受全球各大消費者的喜愛。據(jù)最新國際漁業(yè)動態(tài)顯示,金槍魚類市場魚價指數(shù)近年來增加了8%，太平洋藍鰭金槍魚庫存從目前捕撈前水平的2.6%逐步提高,增長了7倍[5]，且消費者需求還在持續(xù)上升。

但是食用金槍魚也存在一定的潛在危險，其中生物胺對人體的影響是目前最受關注的一個研究方面。由于金槍魚的高蛋白質以及高游離氨基酸的含量[4]，使得金槍魚在存放過程中極易出現(xiàn)腐敗變質的現(xiàn)象，在腐敗過程中，蛋白質以及游離氨基酸在氧化作用下會產(chǎn)生大量的生物胺，魚肉品質受到影響，嚴重情況下會引起食物中毒，因此對金槍魚的質量監(jiān)管就顯得尤為重要。

1 生物胺形成機理及功能危害

1.1 生物胺的形成機理

生物胺是具有生物活性的低分子質量有機堿[6]，主要由氨基酸的脫羧或醛和酮的氨基化和轉氨作用形成[7]，可根據(jù)分子結構分為三大類，一類是脂肪族，如腐胺、尸胺、精胺、亞精胺等；一類是芳香族，如酪胺、苯乙胺等；一類是雜環(huán)族，如組胺、色胺等[8]。對生物胺的研究早在19世紀80年代就已經(jīng)開始，1990年VIDAL-CAROU[9]就對意大利香腸中的生物胺進行了研究，發(fā)現(xiàn)從自身檢測出的微生物種群與生物胺的生成有關。由于不斷出現(xiàn)生物胺食物中毒的現(xiàn)象，尤其是水產(chǎn)品以及水產(chǎn)品相關產(chǎn)品的生物胺中毒，人們逐漸對生物胺的研究重視起來。

1.2 生物胺的功能及危害

生命機體中存在微量的內源性生物胺，而外源性生物胺主要由微生物中的氨基酸脫羧酶對自身的前體氨基酸脫羧而成[10]。微量的生物胺對人體有一定的好處，精胺、亞精胺、腐胺和尸胺是生物體內細胞重要的組成部分，在調節(jié)DNA、RNA和蛋白質合成及生物膜穩(wěn)定性方面起著重要的作用，另外精胺對小腸也具有調節(jié)作用[11]；色胺能增加血壓[12]；苯乙胺可以調節(jié)去甲腎上腺素水平，升高血壓[13]；組胺能釋放腎上腺素和去甲腎上腺素,刺激子宮、腸道和呼吸道的平滑肌,刺激感覺神經(jīng)和運動神經(jīng),控制胃酸分泌[13]。但是生物胺的存在量具有一定的限制，過量就會對人體造成危害，其中以組胺為代表，會使人體出現(xiàn)頭痛，消化障礙以及血壓不穩(wěn)，嚴重的會導致神經(jīng)性中毒[14]；酪胺可使邊緣血管收縮,心律加快,增強呼吸作用,同時還能增加血糖濃度,消除神經(jīng)系統(tǒng)中的去甲腎上腺素,但過量會引起偏頭痛[15]；尸胺和腐胺的毒性稍小，可引起低血壓，破傷風，甚至四肢痙攣[12]。另外，腐胺、尸胺、亞精胺和精胺能夠與亞硝酸鹽反應產(chǎn)生致癌物質亞硝基胺[12]。

2 生物胺防控技術

目前世界上對金槍魚的食用大多為生食，因此對金槍魚的捕撈，保藏以及制作生魚片的過程中的衛(wèi)生安全控制得尤為重要。生物胺防控技術可以減少微生物的感染，降低生物胺的形成，是目前研究的一大熱點。目前常見的生物胺防控技術可以分為三大類，分別為物理防控技術，化學防控技術以及生物防控技術。

2.1 物理防控技術

物理防控技術常見的有低溫技術、氣調技術[16]、輻照技術[17]，高壓技術[18]以及臭氧技術[19]等。目前市場上應用最多的防控技術還是對金槍魚進行低溫處理。例如，李苗苗等[20]研究了4種保藏防控技術對金槍魚片的貯藏影響，最后得出-1℃冰溫貯藏能有效延長金槍魚生鮮魚片的貨架期，且殼聚糖涂膜包裝能夠有效降低組胺的生成。雷志方等[21]也對不同溫度下金槍魚中生物胺含量進行了研究，最終發(fā)現(xiàn)低溫能夠明顯抑制生物胺的出現(xiàn)。趙慶志等[22]對不同貯藏溫度下鮐魚的生物胺含量進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)0℃條件下生物胺增長最為緩慢。

目前還有一些新型的抗菌包裝技術應用到了一些新鮮食品領域，未來在鮮魚包裝方面有很大的發(fā)展?jié)摿?。在最有效的方法中，有機-無機包裝，即聚合物包埋的金屬納米顆粒的組合被證明是非常有效的，特別是銀納米顆粒(AgNPs)具有抗微生物，抗真菌，抗酵母和抗病毒活性，并且可以與不可降解和可食用的聚合物組合用于活性食品包裝，由于無法就其毒性做出結論性陳述，AgNPs在食品包裝中的實際應用受到歐盟和美國食品安全當局的審慎監(jiān)管，因此，它們的使用是根據(jù)Ag+遷移到包裝食品中來評估的[23]。

2.2 化學防控技術

化學防控技術是指使用人工合成的化學物質來達到減少微生物污染的效果。例如閔娟等[24]研究了5%山梨酸鉀在馬鮫魚儲藏過程中能夠有效抑制生物胺的生成。THIANSILAKUL等[25]將單寧和氣調包裝結合起來也對金槍魚的生物胺防控起到了重要的作用。另外苯甲酸、丁基羥基茴香醚、硫酸鈉等也能起到很好的生物胺防控作用[26]。但由于一些研究認為部分化學試劑使用后會有一定殘留，因此化學防控技術在市場上的應用以及學術領域的研究在逐漸減少。

2.3 生物防控技術

生物防控技術是指使用從動植物、微生物中提取的天然的或利用生物工程技術改造而獲得的對人體安全的生物試劑從而抑制微生物的生長，達到防控的目的。例如WU等[27]制備并表征殼聚糖-乳鏈菌肽(CS-乳鏈菌肽)微膠囊，在小黃魚的貯藏期間檢查其保存特性，觀察到CS-乳鏈菌肽微膠囊抑制了微生物生長，尤其是與生物胺生成相關的革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，同時，CS-乳鏈菌肽微膠囊也能防止脂質氧化和蛋白質降解，與單獨的CS-乳鏈菌肽處理相比，儲存期間將小黃魚的保質期延長6～9 d。細菌素是目前研究較為火熱的一種物質，SCHELEGVEDA等[28]發(fā)現(xiàn)將細菌素殼聚糖和乳酸鈉結合，能夠有效防止有害細菌和病原微生物的生長，并且其研究還發(fā)現(xiàn)細菌素能夠有效抑制革蘭氏陽性和陰性細菌，特別是在pH 5.5時，它能夠控制魚類細菌菌群的生長。李雙雙[29]研究了Nisin，茶多酚，水溶性殼聚糖以及金針菇提取液對腐敗微生物的抑制作用，最終發(fā)現(xiàn)效果良好，且最佳濃度為0.4、6、15 g/L。還有一些其他新型生物試劑也有良好的防控作用，例如ε-聚賴氨酸[30]，姜精油[21]，生物酶類保鮮劑Cold-active蛋白酶和溶菌酶[31-32]等。

3 生物胺檢測技術

在研究如何防止生物胺生成的同時，對生物胺檢測技術的研究也是必不可少的一部分。

3.1 高效液相色譜技術

高效液相色譜技術(high performance liquid chromatography，HPLC)是目前最為常見的一種檢測生物胺的技術。它的原理是樣品溶液中的各組分在兩相中有著不同的分配系數(shù)，在做相對運動時，經(jīng)過反復多次的吸附解吸的分配過程，各組分在移動速度上產(chǎn)生較大的差別，從而實現(xiàn)對不同組分的分離。由于生物胺分子本身既沒有紫外可見光吸收，也沒有熒光效應，因此在檢測前，一般先要對生物胺進行衍生化處理。丹磺酰氯衍生劑價格低廉，反應生成的衍生物穩(wěn)定性好，保存時間較長，所以是目前使用最多的衍生試劑。高效液相色譜技術已經(jīng)相當成熟穩(wěn)定，在一些水產(chǎn)品[33-35]，發(fā)酵肉制品[36]以及酒類等[37]生物胺的測定中都有了比較深入的研究。對于金槍魚生物胺檢測，目前國內也大都采用高效液相色譜技術，但該技術的研究近些年來已經(jīng)遇到瓶頸，沒有較大的突破，因此研究逐漸減少。最近的研究僅趙慶志等[22]對高效液相色譜技術進行了條件優(yōu)化，采用丹磺酰氯衍生，最終可以在40 min內分離8種生物胺，且回收率高，線性關系良好。高效液相色譜技術靈敏度較高，能夠實現(xiàn)大批量樣品多種生物胺的同時檢測，而且儀器使用普遍，因此現(xiàn)在是應用最廣泛的生物胺測定技術。但使用高效液相色譜檢測依然存在一些問題，比如前處理麻煩、檢測分析時間長，有時重現(xiàn)性較差等。

3.2 液相色譜串聯(lián)質譜技術

液相色譜串聯(lián)質譜技術(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry)是以液相色譜為分析系統(tǒng)，串聯(lián)質譜為檢測系統(tǒng)，樣品在液相色譜部分與流動相分離，被離子化后經(jīng)質譜的質量分析器將離子碎片按質量數(shù)分開，再經(jīng)檢測器得到質譜圖。目前該方法研究生物胺所涉及的樣品種類較多，例如南美白對蝦、梭子蟹、魚類等水產(chǎn)品[38-40]，對蜂蜜[41]，食醋[42]以及酒類等[43]產(chǎn)品中的生物胺都有所研究。其中，蔣林蓉等[44]采用改進的分散固相萃取法(quick easy cheap effective rugged and safe，QuEChERS)方法,利用液相色譜-串聯(lián)質譜(RPLC-TMS),建立了幾種水產(chǎn)品中生物胺的檢測方法，結果顯示，6種生物胺在10～200 ng/mL線性關系良好，方法的定量限(limit of quantity(LOQ),信噪比為10)為0.10 mg/kg，適用于水產(chǎn)品中生物胺含量的定性和定量檢測。液質聯(lián)用技術取代了許多耗時的分析程序，樣品無需衍生，前處理簡單，具有高效率、高可靠性及高靈敏度的優(yōu)點。隨著科技發(fā)展的逐漸成熟，液相色譜串聯(lián)質譜技術會在更多的領域得到應用，在金槍魚生物胺檢測方面也會得到深入以及成熟的研究。

3.3 離子色譜技術

離子色譜技術(ion chromatography，IC)是高效液相色譜的一種，樣品前處理無需衍生，主要利用被測物質的離子性進行分離和檢測，目前較為成熟的應用就包括生物胺的檢測。用Metrosep Cl分離柱，2.5 mmol/L硝酸/10%丙酮淋洗液進行淋洗，3 μL進樣，可有效分析腐胺，組胺和尸胺等成分。目前離子色譜技術在許多水產(chǎn)品中有所應用，例如JASTRZBSKA等[45]建立了一種測定魚類等食品中組胺、酪胺、苯乙胺、尸胺、腐胺5種生物胺的離子色譜-電導檢測器方法，分離效果良好；孫永等[46]為了能夠快速測定水產(chǎn)品中幾種常見的生物胺，建立了抑制性電導檢測-離子色譜法，該方法測定的線性范圍為 0.02～10.0 mg，檢出限在 0.5 mg/kg以下，加標回收率分別為 85.2%～106.9%，結果良好；周勇等[47]建立了離子交換色譜-柱后加堿脈沖積分安培檢測法測定了冷凍黃魚、冷凍魷魚和蝦仁中10種生物胺，結果穩(wěn)定,在線性范圍內相關性也滿足要求。離子色譜技術的前處理簡單迅速,無需衍生，具有較好的重現(xiàn)性，分析時間較短，結果比較靈敏準確，適用于水產(chǎn)品中主要生物胺的快速檢測，雖然樣品中的陽離子會產(chǎn)生一定干擾，但在金槍魚生物胺研究方面仍有很大的參考價值和開發(fā)前景。

3.4 毛細管電泳技術

毛細管電泳技術(capillary electrophoresis, CE)是利用高壓直流電場在彈性石英毛細管通道中進行樣品中各組分的驅動，然后依據(jù)各組分之間分配比不同而實現(xiàn)分離的電泳分離分析技術，它又分為許多分離模式，主要是利用毛細管區(qū)帶電泳法和膠束電動力學毛細管電泳法進行生物胺檢測。目前對于毛細管電泳技術檢測生物胺更傾向于對技術本身的研究，例如開發(fā)一種快速、簡單和靈敏的毛細管電泳技術,能同時檢測3類無衍生化的生物胺[48]，或實現(xiàn)該技術在線富集與檢測生物胺[49]，再應用到實際樣品的分析檢測中。當然，在實際應用方面，毛細管電泳技術也在水產(chǎn)品中的生物胺檢測方面有所研究，像青蛾、花蛤和海瓜子等海產(chǎn)品[50]。目前該方法對金槍魚生物胺的檢測研究較少，相關研究有VITALI等[51]采用毛細管區(qū)帶電泳快速選擇性分離法測定金槍魚魚樣品中組胺，最后檢出限為0.14 mg/L，且線性關系良好。毛細管電泳技術具有靈敏度高,精密度高,成本低,分離檢測快速(一般少于10 min) 等優(yōu)點，期待在金槍魚生物胺檢測方面有更多以及更加成熟的相關研究。

3.5 電化學生物傳感器技術

電化學生物傳感器(electrochemical biosensor)就是將生物敏感分子固定在基礎電極表面，然后通過生物分子間的特異性識別功能，選擇性地識別目標分子并將其捕獲到基礎電極表面，電極作為信號傳導器將電極表面發(fā)生的識別反應信號導出，變成可以測量的電信號，從而實現(xiàn)對分析目標物進行定量或定性分析的目的[52]。生物胺的測定是就是將生物胺通過一定的催化反應生成H2O2，再通過H2O2的含量去計算生物胺的含量。目前其方法側重于對技術本身的研究，幾乎沒有涉及樣品檢測領域。例如POLONCA等[53]提出了一種基于SiO2傳感器層的光學化學傳感系統(tǒng)，用于在堿性條件下連續(xù)測定生物胺，如異戊胺、丙胺和腐胺等，該傳感系統(tǒng)根據(jù)頻譜特性、動態(tài)范圍、靈敏度、響應和更新時間和傳感器層老化時間進行了優(yōu)化，并得到了不錯的效果；屠青霞等[54]將三聯(lián)吡啶釕的氨基衍生物與三異氰丙基三乙氧基硅烷進行化學鍵合生成衍生物,再應用溶膠-凝膠法(sol-gel)技術將Ru′-M-Si′修飾到氧化銦錫電極的表面,最終構成了固相電化學發(fā)光傳感器，將制備的固相電化學發(fā)光傳感器用于生物胺的定量檢測，檢出限在0.047～0.064 μmol/L，回收率在91.1%～104.3%，結果良好；HENAO等[55]建立了組胺脫氫酶與腐胺氧化酶雙酶生物傳感器對組胺與腐胺進行分析，組胺的檢出限可達(8.1±0.7)μmol/L，腐胺可達(10±0.6)μmol/L。該技術優(yōu)缺點都很明顯，優(yōu)點是快速、方便、可在線檢測，缺點是酶電極的穩(wěn)定性差，技術不完善，所需酶現(xiàn)在還無法合成，只能篩選，重現(xiàn)性較差，保存成本高。電化學生物傳感器有著很廣闊的發(fā)展前景，它所擁有的優(yōu)勢值得對該技術繼續(xù)深入研究下去，使得這種技術更加成熟完善，今后可以應用到金槍魚生物胺檢測當中。

3.6 其他檢測技術

除了以上幾種目前應用較為廣泛的技術之外，還有幾種生物胺檢測技術也有所研究。薄層色譜技術的原理是利用混合物中各組分在某一物質中的吸附或溶解性能的不同，使混合物的溶液流經(jīng)該種物質，進行反復的吸附或分配等作用，從而將各組分開，雖然能實現(xiàn)快檢，但準確度不高、重復性較差、操作麻煩，目前幾乎在這個技術上不再進行大量研究，最近的研究僅為TAO等[56]建立了一種簡單快速的薄層色譜-濃度測定技術，用于魚和相關海產(chǎn)品中的組胺分析，組胺的檢出限為20 mg/kg，效果良好；氣相色譜技術是利用混合物中各組分在兩相間的分配系數(shù)不同的原理，不同組分在固定相中滯留的時間不同，依次從固定相中流出分離，然后進入檢測器進行檢測，該技術一般用于分析揮發(fā)性胺，不易揮發(fā)性胺還需衍生，因此在水產(chǎn)品中生物胺的檢測應用較少，LI等[57]建立一種氣相色譜串聯(lián)介質阻擋放電分子發(fā)射光譜儀分析測定了鯉魚制品中二甲胺、三甲胺等揮發(fā)性胺；比色技術是通過比較或測量有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含量的方法，LENG等[58]就建立了基于N-乙?；D移酶(aaNAT)使生物胺乙酰化的快速檢測生物胺的新型比色技術，靈敏性和選擇性好，快速簡便，成本低，但檢測的生物胺種類少，易受其他物質的干擾，檢測限較高，精確度低；核磁共振技術是研究處于強磁場中的原子核對射頻輻射的吸收，從而獲得有關化合物分子結構信息的分析技術，SHUNILINA等[59]為了評價在0℃和4℃條件下貯藏時大西洋鮭魚片的品質而采用核磁共振技術測定了腐胺、酪胺、尸胺、三甲胺等指標的變化，方法簡便、樣品消耗少、靈敏度高、準確度高、分析速度快,可將定性鑒別和定量分析同步完成，但所需儀器設備昂貴,實用性極為有限；酶聯(lián)免疫技術就是讓抗體與酶復合物結合，然后通過顯色來檢測，可根據(jù)顏色反應的深淺來進行定性或定量分析，MUSCARELLA等[60]同時用ELISA與HPLC測定311份鮮魚與魚制品中的組胺含量，發(fā)現(xiàn)2種方法測出的數(shù)據(jù)基本一致，且樣品前處理快速，操作簡單，特異性強，靈敏度高，檢測限低并且成本較低，但較難進行不同種生物胺含量的測定，并且抗體制作困難，容易出現(xiàn)交叉反應以及假陽性等現(xiàn)象，因此一般用于低含量的測定，目前只在組胺的測定上有一些應用。

這些技術在水產(chǎn)品的生物胺檢測方面都有了比較好的成果，對今后金槍魚生物胺的檢測和研究起到了很好的借鑒作用。

4 結論與展望

近些年來，金槍魚越來越受到各國消費者的青睞，生食金槍魚片已經(jīng)漸漸成為一種飲食流行趨勢，所以其肉質的品質和安全問題就會成為消費者最關注的方面。由于金槍魚肉質的特殊性，保藏不當?shù)那闆r下容易產(chǎn)生大量生物胺，不僅影響魚肉的品質，而且危害消費者的身體健康。

對金槍魚中生物胺的防控技術以及檢測技術，目前都有了比較成熟的研究成果。采用更加合理有效并且成本較低的生物胺防控技術來延長其貨架期，保證其肉質鮮美，是我們需要進一步研究的方向。目前市場最普遍的是使用低溫防控技術，雖有效，但會在一定程度上影響魚肉的口感，因此就有了其他防控技術的研究。經(jīng)過許多研究表明，在適當?shù)蜏氐那闆r下，結合一些其他防控技術不僅能得到更好的防控效果，并且能使肉質保持鮮美，復合防控技術有著廣闊的研究前景。

其次在金槍魚生物胺的檢測技術方面，我國目前基本上是以HPLC的方法來進行檢測，但是這種方法前處理較為復雜，檢測時間也較長，并不十分適合進行大批量的樣品檢測。本文中介紹到的其他技術，有的雖然簡單，耗時少，但研究還不夠成熟，方法不夠穩(wěn)定，因此不能夠得到廣泛應用。目前，關于金槍魚生物胺檢測技術的研究發(fā)展，傾向于建立一種更加快速、高效、穩(wěn)定、成本低、可以同時檢測多種主要生物胺的技術?，F(xiàn)階段，關于這種理想中的檢測技術，只有組胺的快速檢測試劑盒有所突破，但還需要降低試劑盒的成本。其他生物胺或者多種生物胺的快檢還沒有突破。

無論是生物胺的防控技術還是檢測技術，今后的研究發(fā)展方向是在降低成本的同時能夠更加快速有效地達到理想的目的，保障水產(chǎn)品的安全。