◎ 孫叢叢,李 鵬,李玉平,張?zhí)觳?/p>
(河北三元食品有限公司,河北 石家莊 050700)
泛酸又稱維生素B5,是一種水溶性維生素,化學(xué)式為C9H17NO5,因以輔酶A(CoA)和酰基載體蛋白(ACP)這種結(jié)合態(tài)形式廣泛存在于動植物中而得“泛酸”之名[1]。泛酸純品為淡黃色油狀物,具有酸性,易溶于水及乙醇,不溶于脂溶劑;在酸性溶液中易分解,在中性溶液中較為穩(wěn)定[2-4]。
經(jīng)文獻(xiàn)報道,泛酸的檢測方法有間接競爭酶聯(lián)免疫法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、超高效液相色譜-同位素稀釋質(zhì)譜法、毛細(xì)管等速電泳法以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[5-9]。目前,《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中泛酸的測定》(GB 5009.210—2016)中規(guī)定,食品中泛酸的檢測方法有微生物法和高效液相色譜法,各企業(yè)使用微生物法檢測泛酸還可分為國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法和試劑盒法。
高效液相色譜法利用泛酸的化學(xué)性質(zhì),即泛酸易溶于水,在弱酸性至中性條件下(pH為5.0~7.0)穩(wěn)定,樣品經(jīng)超聲提取后,經(jīng)C18反相色譜柱分離,在紫外檢測器200 nm波長處測定,通過對色譜峰的保留時間和紫外光譜圖定性,利用外標(biāo)法定量,可計算樣品中泛酸的含量。但該方法不適于含水解蛋白乳粉樣品檢測,而且需要的儀器成本和維護(hù)成本投入較大[10]。傳統(tǒng)微生物法是利用植物乳桿菌生長需要泛酸,泛酸含量與植物乳桿菌生長吸光度成線性關(guān)系,通過對植物乳桿菌吸光度的測定,可計算出待測樣品中泛酸的含量。此檢測方法需要提前活化菌株,洗菌制備接種菌懸液,樣品前處理提取過程至少4 h,接種前需要對標(biāo)準(zhǔn)系列管和試樣管進(jìn)行高壓滅菌,檢測過程比較復(fù)雜,對人員和環(huán)境設(shè)施要求高,檢測周期長。試劑盒法與傳統(tǒng)微生物法原理相同,但其采用了一種新型的微孔板反應(yīng)體系,使用方便,不需要活化菌株,標(biāo)準(zhǔn)溶液配制簡單,可實現(xiàn)快速檢測,而且靈敏度高,特異性好,重復(fù)性好,可在各企業(yè)內(nèi)廣泛使用。
《嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)許可審查細(xì)則(2013版)》中明確規(guī)定,企業(yè)可以使用快速檢驗設(shè)備,但應(yīng)保持檢測結(jié)果準(zhǔn)確。企業(yè)使用的快速檢測方法及設(shè)備應(yīng)定期與食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗方法進(jìn)行比對或驗證。因此,本文采用國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法與試劑盒法檢測嬰幼兒配方乳粉中的泛酸含量,并對兩種方法進(jìn)行比對,以期為相關(guān)研究提供參考。
1.1.1 材料
5種嬰幼兒配方乳粉,均購自河北三元食品有限公司;質(zhì)控樣品QC-IP-705(2021),購于中國檢驗檢疫科學(xué)研究院;試劑盒,購于北京陸橋技術(shù)股份有限公司。
1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)菌株
植物乳桿菌(ATCC 8014),美國Microbiologics公司。
1.1.3 培養(yǎng)基及試劑
(1)培養(yǎng)基。乳桿菌肉湯培養(yǎng)基、菌株儲存用瓊脂培養(yǎng)基、泛酸測定培養(yǎng)基,購于北京陸橋技術(shù)股份有限公司。
(2)試劑。冰乙酸(天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠)、三水合乙酸鈉(天津市永大化學(xué)試劑有限公司)、乙醇(天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司)。
(3)標(biāo)準(zhǔn)品。D-酸鈣(C18H32CaN2O10),純度99.8%,美國Sigma公司。
ME204分析天平(梅特勒托利多有限公司);KQ5200DE超聲振蕩器(昆山市超聲儀器公司);SW-CJ-2FD超凈工作臺(上海新苗醫(yī)療器械公司);DNP-9272BS-Ⅲ電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海新苗醫(yī)療器械公司);YXQ-LS-100A壓力蒸汽滅菌器(上海博訊實業(yè)有限公司);Vortex Genie2渦旋混勻器(美國Vortex);TD5M-WS離心機(上海盧湘儀儀器有限公司);T9S紫外分光光度計(北京普析通用儀器公司);Multiskan FC酶標(biāo)儀、移液器(美國熱電)。
1.3.1 樣品前處理
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中泛酸的測定》(GB 5009.210—2016),稱取樣品后加入80 mL 20%乙醇溶液,具塞,超聲振搖提取4 h以上至試樣完全溶解,用水定容至100 mL,適當(dāng)稀釋。試劑盒法是加入20 mL樣品提取稀釋液后,95 ℃水浴加熱30 min,迅速冷卻,無菌濾膜過濾,再進(jìn)行適當(dāng)稀釋。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中泛酸的測定》(GB 5009.210—2016)和試劑盒說明書分別制備標(biāo)準(zhǔn)溶液。具體見表1、表2。為保證標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系,應(yīng)制備2~3套標(biāo)準(zhǔn)系列管,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時,以每個標(biāo)準(zhǔn)點的均值計算。
表1 國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法標(biāo)準(zhǔn)溶液制備表
表2 試劑盒法標(biāo)準(zhǔn)溶液制備表
1.3.3 菌懸液制備
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法需要活化菌株,挑取單菌落至種子培養(yǎng)液,(37±1)℃培養(yǎng)20~24 h后,3 000 r·min-1,離心10 min,棄去上清液,用0.9%無菌生理鹽水重復(fù)洗菌2次(3 000 r·min-1,離心10 min)后,棄去上清液,復(fù)溶,制成接種液。試劑盒法直接使用套裝菌球即可。
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)系列管及樣品管制備
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法標(biāo)準(zhǔn)系列管按照表1制備,最后每管加入5 mL泛酸測定用培養(yǎng)基。樣品系列管制備見表3。
表3 樣品系列管制備表
各系列管制備完成后,需要于121 ℃滅菌15 min,之后迅速冷卻至室溫。無菌條件下,每管加入50 μL接種液,另準(zhǔn)備一支標(biāo)準(zhǔn)0管(含0 ng泛酸)不接種,作為0對照管。
1.3.5 接種與培養(yǎng)
試劑盒法采用點板操作,套裝內(nèi)干粉培養(yǎng)基與10 mL無菌水混合后,于95 ℃水浴加熱10 min,迅速冷卻,經(jīng)無菌濾膜過濾,加入標(biāo)準(zhǔn)菌球,混勻。微孔板內(nèi)先點培養(yǎng)基,每孔100 μL,再點標(biāo)準(zhǔn)品溶液/樣品稀釋液,每孔100 μL。
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法培養(yǎng)條件為(37±1)℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)16~20 h。試劑盒法為(36±1)℃,避光培養(yǎng)44~48 h。
1.3.6 吸光度測定
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法使用紫外分光光度計,于550 nm處,以未接種的0對照管調(diào)節(jié)吸光度值為0,依次測定標(biāo)準(zhǔn)系列管、試樣系列管的吸光度值。試劑盒法使用酶標(biāo)儀,于550 nm處,測定標(biāo)準(zhǔn)溶液和各樣品溶液吸光度值。
1.3.7 泛酸含量計算
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法試樣稀釋液中泛酸濃度按式(1)計算:
式中:ρ為試樣稀釋液中泛酸濃度,ng·mL-1;ρx為從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得測定系列管中泛酸含量,ng;Vx為制備試樣系列管時吸取的試樣稀釋液體積,mL。
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法待測液中泛酸含量按式(2)計算:
式中:X為試樣中泛酸含量,固態(tài)試樣,mg/100 g;為試樣稀釋液泛酸濃度平均值,ng·mL-1;V1為試樣提取液的定容體積,mL;F為試樣提取液稀釋倍數(shù);m為試樣質(zhì)量,g;為換算系數(shù)。
試劑盒法待測液中泛酸含量按式(3)計算:
式中:X為樣品中泛酸濃度, μg/100 g( μg/100 mL);C為標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀取的濃度,μg/100 g;F為稀釋倍數(shù)(不考慮熱提取時稀釋的20倍);m為樣品質(zhì)量,g。
以標(biāo)準(zhǔn)系列管泛酸含量為橫坐標(biāo),每個標(biāo)準(zhǔn)點吸光度值均值為縱坐標(biāo),使用ELISA專業(yè)統(tǒng)計分析軟件中4-Parameyer繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法和試劑盒法標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1、圖2所示。國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.992 8,試劑盒法標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.994 3,兩種方法線性關(guān)系均良好。
圖1 國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法泛酸測定標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
圖2 試劑盒法泛酸測定標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法和試劑盒法分別對6個樣品測定,每個樣品重復(fù)測定6次,檢測結(jié)果見表4、表5。國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法重復(fù)性測定RSD值為1.16%~2.43%,試劑盒法重復(fù)性測定RSD值為1.14%~2.29%,兩種方法重復(fù)性均良好,且質(zhì)控樣品檢測數(shù)據(jù)與理論真值(3.955 mg/100 g)接近,準(zhǔn)確度較高。
表4 國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法重復(fù)性測定結(jié)果表
表5 試劑盒法重復(fù)性測定結(jié)果表
采用配對樣品t檢驗,對兩種檢測方法的結(jié)果進(jìn)行分析,t值為0.602,sig值為0.573(p>0.05),表明國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法和試劑盒法檢測泛酸含量無顯著差異,因此試劑盒法可以應(yīng)用于嬰幼兒食品中泛酸的測定。
與國家標(biāo)準(zhǔn)微生物法相比,試劑盒法主要有以下優(yōu)勢。①菌株活化方面,不需要提前活化菌株,縮短了檢測周期。②耗材使用方面,不需要大量試管、三角瓶、容量瓶等玻璃器皿,可省去清洗、沸水浴煮、高溫干燥滅菌等處理工序。③標(biāo)準(zhǔn)溶液配制直接配制工作液即可,線性范圍更寬,適于高含量泛酸樣品檢測。④樣品前處理時間短,方便快捷。⑤樣品吸光度值測定采用96孔板,使用酶標(biāo)儀測定,一次性讀取數(shù)據(jù),快速、高效。因此,試劑盒法更適于企業(yè)實驗室大量實驗樣本的檢測。
實驗室可通過探究凍干菌球復(fù)溶菌懸液濃度,配制不同濃度泛酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,使用96微孔板,對泛酸進(jìn)行測定,這樣可省去試劑盒檢測費用,為企業(yè)節(jié)約檢測成本。另外,通過調(diào)試菌懸液濃度與樣品稀釋液稀釋度,通過優(yōu)化其最佳配比,有可能縮短微孔板培養(yǎng)時間,進(jìn)而縮短檢測周期。