摘要：黃曲霉毒素是由曲霉屬產(chǎn)生的一類(lèi)具有強(qiáng)致癌、致畸性的次級(jí)代謝產(chǎn)物。它易污染于花生等油料作物，進(jìn)而致使花生及花生加工制品中存在黃曲霉毒素殘留，造成極大食用安全隱患。因此，加強(qiáng)花生及其制品中黃曲霉毒素的準(zhǔn)確檢測(cè)及高效脫除具有重要意義。文章綜述了花生及其制品中黃曲霉毒素的檢測(cè)與脫除技術(shù)，總結(jié)了各種技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用，并展望了未來(lái)花生及其制品中黃曲霉毒素的檢測(cè)與脫除技術(shù)發(fā)展方向，以期為該領(lǐng)域后續(xù)相關(guān)工作開(kāi)展提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：花生；黃曲霉毒素；檢測(cè)；脫除

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230218

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32072317，31701697）；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PAPD）。

Research progress on the detection and removal technology of aflatoxins in peanut and its products

Shen Dianying， Wang Shaoying， Xing Changrui， Shen Fei， Fang Yong， Li Peng

（College of Food Science and Engineering， Nanjing University of Finance and Economics / Grain and Oil International Standards Research Center （Grain， Oil and Food Quality Testing）， Nanjing， Jiangsu 210023）

Abstract： Aflatoxin is a class of highly carcinogenic and teratogenic secondary metabolites produced by Aspergillus. It is easy to contaminate oil crops such as peanuts， which leads to the presence of toxin residues in peanut and its products， causing great potential food safety hazard. Therefore， it is of great significance to strengthen the accurate detection and efficient removal of aflatoxins in peanut and its products. In this paper， the detection and removal technologies of aflatoxins in peanut and its products were reviewed， the characteristics and applications of various technologies were summarized， and the development direction on the detection and removal technologies of aflatoxins in peanut and its products was prospected in the future， in order to provide technical reference for the follow-up work in this field.

Key words： peanut， aflatoxin， detection， removal

花生是中國(guó)重要的油料與經(jīng)濟(jì)作物，在食用植物油、休閑食品、調(diào)味品等消費(fèi)領(lǐng)域具有至關(guān)重要的作用?；ㄉ臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，含有豐富的不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)和纖維，可促進(jìn)血液循環(huán)，還可以有效抵抗心血管疾病。此外，花生富含多種維生素和礦物質(zhì)，有助于改善機(jī)體免疫力，增強(qiáng)身體健康[1]。中國(guó)是世界第一大花生生產(chǎn)國(guó)，2021年，我國(guó)花生種植面積為475萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量1 820萬(wàn)t，占全球總產(chǎn)量的38%左右[2]。

花生在種植期間因溫暖潮濕等環(huán)境因素，易被菌株尤其是黃曲霉、寄生曲霉等污染，導(dǎo)致花生受到黃曲霉毒素污染[3]。黃曲霉毒素是黃曲霉、寄生曲霉等某些菌株產(chǎn)生的小分子代謝產(chǎn)物，是一類(lèi)結(jié)構(gòu)相似的化合物，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的黃曲霉毒素約有20種，其基本結(jié)構(gòu)都含有二呋喃環(huán)（基本毒性結(jié)構(gòu)）和氧雜萘鄰?fù)ㄓ置愣顾兀?。自然環(huán)境下，受污染的食品中常見(jiàn)的黃曲霉毒素包括：黃曲霉毒素B1（AFB1）、B2（AFB2）、G1（AFG1）、G2（AFG2）、M1（AFM1）和M2（AFM2），其毒性大小排序?yàn)锳FB1>AFM1>AFG1>AFB2>AFM2>AFG2[4]。在已報(bào)導(dǎo)的黃曲霉毒素中，AFB1的毒性最強(qiáng)，其毒性約是氰化鉀的10倍，砒霜的68倍，二甲基亞硝胺的75倍。AFB1具有強(qiáng)致癌性、致畸性及致突變性，也是當(dāng)今發(fā)現(xiàn)的毒性最強(qiáng)的真菌毒素，早在1993年，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（international agency for research on cancer，IARC）就將其劃定為I類(lèi)致癌物[5-6]。

鑒于黃曲霉毒素污染對(duì)人類(lèi)健康的高危害，世界各國(guó)及多個(gè)組織都對(duì)花生類(lèi)食品中黃曲霉毒素的殘留水平制定了嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。表1列出了我國(guó)、美國(guó)、歐盟和國(guó)際食品法典委員會(huì)（codex alimentarius commission，CAC）對(duì)于花生及其制品中黃曲霉毒素的限量要求?；ㄉa(chǎn)后干燥、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及加工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都可能受到黃曲霉毒素侵染[8]。在以污染花生為原料加工成花生制品的過(guò)程中，黃曲霉毒素會(huì)發(fā)生一定程度的遷移，故花生及花生制品易有毒素殘留，從而造成嚴(yán)重的食用安全隱患[9]。在人們對(duì)食品安全日益重視的背景下，加強(qiáng)對(duì)花生及其制品中黃曲霉毒素的準(zhǔn)確檢測(cè)及脫除研究顯得迫切而必要。本文系統(tǒng)總結(jié)國(guó)內(nèi)外關(guān)于花生及其制品中黃曲霉毒素檢測(cè)和脫除等方面的研究進(jìn)展，對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)花生產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展和保障花生類(lèi)食品質(zhì)量安全具有重要意義。

1 黃曲霉毒素檢測(cè)技術(shù)

1.1 樣品前處理技術(shù)

花生成分復(fù)雜，含有約25.8%蛋白質(zhì)、49.2%脂質(zhì)、16.1%碳水化合物、6.5%水分和2.3%灰分。此外，生物活性成分如維生素、植物甾醇和生物堿等的含量也十分豐富。以此為原料制成的各類(lèi)花生制品，其成分的復(fù)雜程度往往更為巨大，如花生油中含有亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等大量的不飽和脂肪酸。這些復(fù)雜的成分不僅嚴(yán)重干擾了黃曲霉毒素的有效提取及分離，還會(huì)造成基質(zhì)干擾、儀器損傷等一系列問(wèn)題，對(duì)準(zhǔn)確檢測(cè)工作帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。因此，使用富集純化技術(shù)以提高檢測(cè)靈敏度并有效消除基質(zhì)干擾，是實(shí)現(xiàn)樣品中黃曲霉毒素準(zhǔn)確定量分析的重要基礎(chǔ)及前提。常用的花生類(lèi)食品樣品前處理的方法主要有固相萃取法、免疫親和柱凈化法及高速冷凍離心凈化法。

1.1.1 固相萃取法

固相萃取法基于選擇性吸附與洗脫原理，實(shí)現(xiàn)樣品基質(zhì)的凈化及目標(biāo)物的富集。其核心在于吸附填料，常見(jiàn)的有C18、HLB和陰離子交換樹(shù)脂等，可通過(guò)保留目標(biāo)物或保留雜質(zhì)的方式實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定量分析。Chen等[10]以C18為填料實(shí)現(xiàn)對(duì)花生油中黃曲霉毒素的準(zhǔn)確定量分析。Wang等[11]利用固相萃取實(shí)現(xiàn)了花生中黃曲霉毒素的快速靈敏測(cè)定，為復(fù)雜基質(zhì)中的親水性和兩性離子分析物提供了簡(jiǎn)單而穩(wěn)健的提取和富集程序。然而，由于存在殘留基質(zhì)及目標(biāo)物未完全洗脫等不足，該富集凈化方法仍有較大的提升空間。

1.1.2 免疫親和柱凈化法

免疫親和柱凈化法利用抗原抗體特異性可逆結(jié)合原理，通過(guò)將目標(biāo)物吸附于免疫親和小柱，然后用洗脫液洗脫的方式從而達(dá)到純化和富集目的[12]。郝莉花等[13]建立了免疫親和柱凈化-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)花生中黃曲霉毒素的方法，回收率為82%～92%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<5%。免疫親和柱凈化法具有凈化效果好和準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，但上樣前的處理步驟多，不能重復(fù)使用且成本高等缺點(diǎn)。

1.1.3 高速冷凍離心凈化法

高速冷凍離心凈化法利用脂肪低溫固化析出原理實(shí)現(xiàn)對(duì)花生油等高油脂含量食品基質(zhì)的有效凈化，同時(shí)，該方法操作簡(jiǎn)單快速，可滿(mǎn)足樣品的高通量檢測(cè)需求。與上述兩種凈化方法不同，高速冷凍離心凈化法因不含有吸附目標(biāo)物的步驟，因而凈化過(guò)程不會(huì)造成目標(biāo)物的損失，提高了對(duì)目標(biāo)物的回收率[14]。結(jié)合穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行基質(zhì)效應(yīng)校正，可實(shí)現(xiàn)對(duì)花生類(lèi)食品中黃曲霉毒素的準(zhǔn)確定量分析[15]。

1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法通過(guò)流動(dòng)相中各組分與色譜柱固定相發(fā)生作用（吸附、分配、排阻、親和）的強(qiáng)弱不同進(jìn)而有效分離，進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)后實(shí)現(xiàn)定性定量分析。高效液相色譜法因其分離度高、穩(wěn)定性好、儀器普及廣等優(yōu)點(diǎn)，在食品真菌毒素檢測(cè)領(lǐng)域被廣泛使用[16]。黃珊等[17]采用石墨化碳黑結(jié)合高效液相色譜法實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生、花生油中AFB1的快速準(zhǔn)確檢測(cè)，方法檢出限為0.02 μg/kg，加標(biāo)樣回收率為88.9%～97.5%。Zhu等[18]建立了一種簡(jiǎn)便、快速的分散微固相萃取結(jié)合高效液相色譜法熒光檢測(cè)方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)花生中黃曲霉毒素B1、B2、G1和G2的同時(shí)檢測(cè)定量。然而，高效液相色譜法檢測(cè)時(shí)通常需要對(duì)AFB1進(jìn)行衍生處理，同時(shí)，因花生等糧油制品成分復(fù)雜，干擾物質(zhì)較多，對(duì)樣品富集凈化等有較高的要求。

1.3 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法

液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的分離系統(tǒng)為液相色譜，檢測(cè)系統(tǒng)為質(zhì)譜。樣品在色譜柱經(jīng)過(guò)分離之后，于接口處被離子化成氣態(tài)離子混合物，再進(jìn)入質(zhì)譜系統(tǒng)將帶有樣品信息的離子碎片依據(jù)不同的質(zhì)荷比分開(kāi)，通過(guò)檢測(cè)器檢測(cè)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定性定量分析。與高效液相色譜法相比，分離后的樣品通過(guò)質(zhì)譜進(jìn)行進(jìn)一步定性分析，串聯(lián)的二級(jí)質(zhì)譜可有效避免檢出假陽(yáng)性結(jié)果，同時(shí)，質(zhì)譜的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式可同時(shí)滿(mǎn)足多種真菌毒素的檢測(cè)，已日漸成為檢測(cè)食品中真菌毒素的首選方法[19]。劉明珠等[20]設(shè)計(jì)合成了一種免疫磁性微球，并利用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生及花生油中AFB1的定性定量分析，該方法檢測(cè)用時(shí)短，回收率及精密度高，可滿(mǎn)足大量樣品的快速準(zhǔn)確分析。楊代斌等[21]建立了基于磁性氧化石墨烯固相萃取結(jié)合高效液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜同時(shí)對(duì)花生中AFB1、AFB2、AFG1及AFG2進(jìn)行準(zhǔn)確定量的分析方法，檢出限為0.01～0.04 μg/kg，回收率為91.0%～120.2%，具有靈敏度高、檢出限低、前處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足對(duì)花生樣品黃曲霉毒素的常規(guī)檢測(cè)分析。

1.4 免疫分析法

免疫分析法的基本原理是抗原抗體的特異性結(jié)合，當(dāng)前，最為廣泛使用的是酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法和膠體金免疫層析法。酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法主要由三部分構(gòu)成：結(jié)合在固相載體上的抗原或抗體、酶標(biāo)記的抗原或抗體、酶作用的底物。反應(yīng)時(shí)將待測(cè)物與特定的酶連接，通過(guò)酶與底物反應(yīng)生成有色產(chǎn)物，由有色產(chǎn)物與待測(cè)物含量的相關(guān)性進(jìn)行定性定量分析[22]。潘明飛等[23]建立了一種基于間接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫定量分析花生中AFB1的檢測(cè)方法，檢測(cè)靈敏度（IC50）為1.04 μg/kg，回收率為96.67%～106.51%，具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)快速等優(yōu)點(diǎn)。膠體金免疫層析法是在酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定、膠體金免疫及新材料等多種技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，相較于酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法，其充分利用膠體金作為示蹤標(biāo)記物的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物的快速準(zhǔn)確檢測(cè)。張兆威等[24]通過(guò)自主研制的AFB1膠體金免疫定量檢測(cè)卡，建立了對(duì)花生等糧油農(nóng)產(chǎn)品中AFB1的定量分析方法，適用于農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和超市等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地花生等產(chǎn)品的快速檢測(cè)。免疫分析法具有簡(jiǎn)單方便、快速高效等優(yōu)點(diǎn)，但檢測(cè)結(jié)果精度低，易出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果等問(wèn)題，故常用于定性或半定量的快速篩查分析。

2 黃曲霉毒素的主要脫除方法

2.1 物理法

2.1.1 高溫分解

黃曲霉毒素穩(wěn)定性高，不易被常規(guī)加工及熱處理等方式破壞，但高溫條件可使其分解為低毒性或無(wú)毒性衍生物[25]。Zheng等[26]利用擠壓蒸煮法，通過(guò)將機(jī)筒溫度升高到150 ℃實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生粕中AFB1的脫除，脫除率可達(dá)77.6%。高溫分解法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，操作簡(jiǎn)便是其引起關(guān)注的主要原因之一，然而高溫伴隨著高能耗，脫毒成本大、效率低，且高溫處理會(huì)破壞食品本身的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，故使其在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域受到較大限制。

2.1.2 輻照降解

輻照可分為兩種形式：電離（例如X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、伽馬射線(xiàn)）和非電離照射（例如紅外波和可見(jiàn)光波）。其基本原理在于受高能射線(xiàn)作用后毒素分子自身結(jié)構(gòu)易被破壞，轉(zhuǎn)為毒性較低的中間產(chǎn)物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫毒。輻照法在花生類(lèi)食品中黃曲霉毒素的脫除領(lǐng)域已有較多的研究[27]。Patil等[28]采用伽馬射線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生中70%以上AFB1的降解，且降解后花生的水分含量、硬度、顏色、過(guò)氧化值和游離脂肪酸等質(zhì)量參數(shù)基本保持不變。Xu等[29]通過(guò)可見(jiàn)光實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生油中AFB1的高效降解。輻照降解是目前食品領(lǐng)域較為提倡的一種綠色脫毒方式，然而輻照降解對(duì)工藝要求嚴(yán)格，過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的輻照會(huì)嚴(yán)重降低食品品質(zhì)。

2.1.3 吸附脫除

吸附法具有經(jīng)濟(jì)方便、可操作性強(qiáng)、脫除效率高等優(yōu)點(diǎn)，且基于吸附材料的特異性靶向吸附能較好地保持食品原有的品質(zhì)特性，已日漸成為黃曲霉毒素脫除的首選方法[30]。除了活性炭、蒙脫土等，近年來(lái)隨著材料科學(xué)的發(fā)展，一些新興吸附材料，如石墨烯、金屬有機(jī)框架等已被用于AFB1的吸附脫除。Ma等[31]采用高溫煅燒法成功制備了銅基金屬框架，基于碳質(zhì)材料與AFB1之間的疏水相互作用可基本實(shí)現(xiàn)對(duì)花生油中AFB1的完全脫除，且材料的細(xì)胞毒性及吸附對(duì)花生油營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的損害可基本忽略不計(jì)。Samuel等[32]使用溶劑熱法制備了對(duì)苯二甲酸鋅金屬有機(jī)骨架，其對(duì)AFB1的最大吸附量為73.4 mg/g，可作為吸附AFB1的候選吸附劑。然而，這類(lèi)吸附劑多通過(guò)自然沉降或離心的方法實(shí)現(xiàn)與食品基質(zhì)的分離，自然沉降或離心法分離慢、耗時(shí)久。在這種背景下，磁性吸附劑應(yīng)運(yùn)而生。磁性吸附劑的磁性多源于Fe3O4等鐵氧化物，可借助外部磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)與食品樣品的快速分離，有效解決了復(fù)雜基質(zhì)下分離難的問(wèn)題，對(duì)于花生油吸附后的分離工作具有重要借鑒意義。Ji等[33]制備了磁性氧化石墨烯，通過(guò)π-π共軛機(jī)制實(shí)現(xiàn)了對(duì)受污染花生油中AFB1的高效吸附。但石墨烯的生物毒性不容無(wú)視，為更好地保障食用油的飲食安全，在后續(xù)的研究中成功制備了磁性凹凸棒石，可在0.3%的吸附劑量下實(shí)現(xiàn)對(duì)花生油中AFB1的高效吸附，脫除率達(dá)到86.82%[34]。

2.2 化學(xué)法

化學(xué)法主要包括氨化、臭氧及有機(jī)酸處理等，通過(guò)與黃曲霉毒素進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而破壞分子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)脫毒[35]。但化學(xué)處理過(guò)程通常伴有次級(jí)代謝產(chǎn)物的生成，易造成對(duì)食品的二次污染，且反應(yīng)多為非特異性反應(yīng)，在破壞毒素分子結(jié)構(gòu)的同時(shí)，不可避免地會(huì)與食品組成基質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，損害食品原有的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[36]。趙國(guó)斌[37]對(duì)AFB1污染花生進(jìn)行氨氣熏蒸處理（40 ℃，96 h），對(duì)AFB1的脫除率可達(dá)到95.06%。林葉等[38]制造了一種臭氧脫毒裝置，用于花生中黃曲霉毒素的脫除，經(jīng)處理后，花生中的AFB1脫除率可達(dá)65.90%。此外，檸檬酸也可實(shí)現(xiàn)對(duì)AFB1的有效脫除。金華麗等[39]通過(guò)系統(tǒng)研究檸檬酸溶液的液料比、處理時(shí)間及濃度因素，表明在液料比為5∶1、處理時(shí)間為30 min、檸檬酸溶液質(zhì)量濃度為80 g/L的條件下，花生粕中AFB1含量可由25.75 μg/kg降低至5.0 μg/kg以下，具有顯著的脫除效果。

2.3 生物法

生物法主要利用不同微生物自身代謝途徑或酶體系破壞毒素分子結(jié)構(gòu)，通過(guò)將其轉(zhuǎn)化為其他衍生物的方式實(shí)現(xiàn)脫毒[40]。Shu等[41]以香豆素為唯一碳源培養(yǎng)分離出對(duì)AFB1具有降解作用的菌株DY3108，可作為食品和飼料中AFB1脫除的候選菌株。王曉玲等[42]利用枯草芽孢桿菌，建立了微生物發(fā)酵結(jié)合復(fù)合酶制劑的生物偶聯(lián)工藝，對(duì)花生粕中AFB1的脫除率可達(dá)到94.3%。然而，生物脫除技術(shù)首先需要培養(yǎng)篩選出具有高脫除性能的微生物，培養(yǎng)過(guò)程較為復(fù)雜，且脫除后難以實(shí)現(xiàn)與食品樣品的徹底分離，現(xiàn)多處于實(shí)驗(yàn)室階段。

3 結(jié)論與展望

色譜、質(zhì)譜等儀器分析方法因具有選擇性高、分離效果好、定性定量準(zhǔn)確的特點(diǎn)，是目前花生及其制品中黃曲霉毒素檢測(cè)最主流的方法，但是對(duì)設(shè)備及操作人員要求比較高，難以滿(mǎn)足快速實(shí)時(shí)分析。免疫分析法等快速檢測(cè)方法雖然方便快捷，但仍然存在定量準(zhǔn)確度低、抗干擾能力差、假陽(yáng)性高等問(wèn)題。在未來(lái)研究中，針對(duì)花生類(lèi)食品基質(zhì)特點(diǎn)，應(yīng)從簡(jiǎn)化樣品前處理方法、研制便攜式檢測(cè)設(shè)備等方面，開(kāi)發(fā)更靈敏、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的檢測(cè)技術(shù)。

利用毒素脫除技術(shù)可以減少黃曲霉毒素殘留，降低其對(duì)人體的危害，同時(shí)在一定程度上可以節(jié)約食品資源。雖然目前物理、化學(xué)和生物法等在花生類(lèi)食品黃曲霉毒素降解脫除方面有不錯(cuò)的效果，但還需從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)研究：① 基于多譜學(xué)技術(shù)加強(qiáng)黃曲霉毒素遷移規(guī)律研究，明確污染關(guān)鍵控制點(diǎn)；② 在消減脫除的同時(shí)注重對(duì)降解產(chǎn)物的毒性評(píng)價(jià)，以免造成二次污染；③ 不斷深化各技術(shù)間的融合與創(chuàng)新，構(gòu)建黃曲霉毒素實(shí)時(shí)預(yù)警和快速消除的綜合技術(shù)體系，最終消除黃曲霉毒素殘留隱患，進(jìn)一步推動(dòng)花生產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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