農(nóng)產(chǎn)品中微囊藻毒素的國內(nèi)研究現(xiàn)狀及展望

官帥 陳子雷 李慧冬 杜紅霞 董嶄 方麗萍

摘要 微囊藻毒素（MC）是一類由藍藻產(chǎn)生的毒素，該毒素具有極高的肝毒性和腫瘤促進作用，是主要的藍藻毒素種類。對水產(chǎn)品、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品中MC的檢測方法和富集轉(zhuǎn)移規(guī)律2個方面的研究現(xiàn)狀進行綜述，并對重要領(lǐng)域進行了展望。

關(guān)鍵詞 水產(chǎn)品;蔬菜;藍藻毒素

中圖分類號 S645 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2015）03-212-02

The Domestic Research Status and Prospects of Microcystin in Agricultural Products

GUAN Shuai， CHEN Zilei， LI Huidong et al

（Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agroproducts of SAAS， Jinan， Shandong 250100）

Abstract Microcystin is a kind of toxin produced by cyanobacteria， the toxins have high liver toxicity and tumor promoting effect. Microcystin are the main types of cyanobacterial toxins. In this paper， the research status of the detection method and enrichment regularity of MC in aquatic products and vegetables were reviewed and the important field was forecasted.

Key words Aquatic product; Vegetables; Cyanobacterial toxins

作者簡介 官帥（1986-），男，山東平度人，碩士研究生，研究方向：食品安全與檢測技術(shù)。

收稿日期 20141125

水體富營養(yǎng)化是指水體中流入過多的氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致藍藻大量繁殖生長進而出現(xiàn)水華現(xiàn)象。當水華嚴重時，藻細胞會釋放出大量藍藻毒素進入水體，其中，微囊藻毒素（ Microcystin，MC）是一種在藍藻水華污染中出現(xiàn)頻率最高、產(chǎn)生量最大和造成危害最嚴重的藍藻毒素種類^[1-2]。研究表明，MC的主要靶器官是肝臟，飲用水中MC的存在與人群中原發(fā)性肝癌發(fā)病率有很大相關(guān)性^[3]。

MC不僅污染飲用水，也會轉(zhuǎn)移到水產(chǎn)品中并隨食物鏈積累。因此，MC具有水產(chǎn)品安全隱患。另外，使用被MC污染的水灌溉，或者使用含有MC的肥料，也會導(dǎo)致農(nóng)作物中含有一定量的MC。面對越來越嚴重的MC對農(nóng)產(chǎn)品的污染問題，如何清楚地認識到MC在農(nóng)產(chǎn)品上的潛在危害成為世界性的研究熱點問題。筆者針對MC在水產(chǎn)品、蔬菜中的檢測方法和富集轉(zhuǎn)移規(guī)律的國內(nèi)研究現(xiàn)狀進行綜述。

1 農(nóng)產(chǎn)品中MC檢測方法的研究現(xiàn)狀及展望

我國2006年頒布了水中微囊藻毒素檢測方法國家標準，標準中使用液相色譜和酶聯(lián)免疫方法^[4]。免疫分析法具有快速、靈敏、準確等特點，主要借助抗原抗體特異性結(jié)合的原理來對MC進行檢測。20世紀80年代，ELISA開始被應(yīng)用于水體中MC的檢測，目前該方法已被開發(fā)應(yīng)用于水產(chǎn)品中MC的研究。2010年，李旭光等用ELISA法對MC在太湖羅非魚體內(nèi)積累規(guī)律作了研究，檢測靈敏度達0.10 ng/ml^[5]。但這類方法一般不能識別不同MC的類型，只能對MC的總量進行檢測，檢測結(jié)果均換算為MCLR的含量。因此該方法檢測結(jié)果存在一定的誤差。總之，該方法靈敏度高、操作簡單，目前多被應(yīng)用于MC的快速篩查和定性檢測。

液相色譜法作為另一種國家標準的MC檢測方法在水質(zhì)檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。該方法使用C₁₈固相萃取小柱對樣品中的MC進行富集，然后用10 ml的水和10 ml的20%甲醇淋洗，最后用三氟乙酸酸化的甲醇洗脫，收集洗脫液。色譜柱溫度為40 ℃，流動相為甲醇與磷酸鹽緩沖液，紫外檢測器波長為238 nm。該方法靈敏度較高，為0.1 ng/ml。但是由于農(nóng)產(chǎn)品中MC含量低以及基質(zhì)物質(zhì)成分復(fù)雜，因此該方法應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品時靈敏度會顯著降低。2011年，陳海燕等使用HPLC法對鳙魚中的3種MC（MCRR、MCYR、MCLR）進行了測定，其檢出限分別為70、60、50 ng/g^[6]。另外，HPLC法需要MC的標準品，而標準品的缺乏和昂貴的價格提高了HPLC法的檢測成本并因此限制了其使用。為了提高靈敏度和抗基質(zhì)干擾能力，現(xiàn)在越來越多的研究人員使用HPLCMS代替HPLC作為生物源樣品的檢測手段。2011年，陳長毅等利用HPLCMSMS的方法檢測鰱魚中3種MC，檢出限可達到0.4 ng/g，回收率在87.1%～101.2%^[7]。2013年，周偉杰等以4種淡水魚類和螺獅為研究對象建立了微囊藻毒素的HPLCMS的檢測方法，靈敏度為1 ng/g，并利用高溫處理和蛋白酶處理，使動物組織上的結(jié)合態(tài)MC能夠提取出來^[8]。2014年，楊振宇等用HPLCMSMS法同時檢測水產(chǎn)品中7種MC，檢出限達0.5 ng/g^[9]。由此可見，HPLCMS與HPLC相比，具有更高的靈敏度（≤1 ng/g），更重要的是前者在不使用標準品的情況下也能準確地對不同的MC類型定性和定量。如今，隨著HPLCMS的相對普及率越來越高，HPLCMS法或?qū)⒊蔀榻窈笱芯縈C的主要方法。

2 ?MC在農(nóng)產(chǎn)品中的研究現(xiàn)狀及展望

2.1 MC在水產(chǎn)品中的研究現(xiàn)狀及展望

我國是世界上重要的水產(chǎn)品生產(chǎn)消費國，水產(chǎn)品已成為重要的動物源蛋白來源。水產(chǎn)品的質(zhì)量安全對于我國的食品安全具有重要的意義。2010年，吳幸強等在滇池中鰱、鳙和草魚等魚種的內(nèi)臟和肌肉中均發(fā)現(xiàn)了MC^[10]。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的季節(jié)、不同的魚類體內(nèi)的MC含量不同，溫度高的季節(jié)比溫度低的季節(jié)魚體內(nèi)MC含量高，這可能跟藍藻的生物量相關(guān);以藍藻為食的魚類比其他魚類體內(nèi)MC含量要高，例如鰱魚和鳙魚體內(nèi)MC遠高于草魚。另外，魚肉中的 MC 含量雖沒有超過世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦的人體每日可允許攝入的MC的標準，但仍具有潛在的風險。2010年，李旭光等在太湖中的羅非魚體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了MC，并研究其在羅非魚體內(nèi)積累規(guī)律^[5]。研究發(fā)現(xiàn)，MC在羅非魚體內(nèi)含量肝臟組織>腎臟組織>肌肉組織，羅非魚肝臟組織對MC有很高的耐受性和解毒機制。2014年，賈軍梅等在太湖中的白鰱魚、鯽魚、鯉魚體內(nèi)發(fā)現(xiàn)MC，并對其累積規(guī)律、影響因素和健康風險進行了研究^[11-12]。研究表明，3種魚類不同器官累積的 MC由高到低的順序為：鰱魚是腸壁>腎臟>肝臟>肌肉>心臟，鯽魚是腸壁>腎臟>心臟>肝臟>肌肉，鯉魚是腸壁>腎臟>肌肉>肝臟>心臟。魚體內(nèi)的MC含量可能與藍藻數(shù)量有關(guān)，太湖鯽魚和鯉魚肌肉累積的MC估算的人體每日攝入MC的量均超過世界衛(wèi)生組織（WHO）的每日最大攝入量，因此具有一定的潛在健康風險。綜上所述，近年來我國水污染越發(fā)嚴重，我國水產(chǎn)品中將普遍含有MC，其含量隨著水質(zhì)污染程度和藍藻生物量的多少而變化。在某些水污染嚴重的地區(qū)，MC在水產(chǎn)品中的含量已經(jīng)超過了世界衛(wèi)生組織的每日最大攝入量，因此，亟需對水產(chǎn)品中的MC進行全面的風險評估和制定相關(guān)衛(wèi)生限量標準。

2.2 MC在蔬菜中的研究現(xiàn)狀及展望

在我國，河流和湖泊是重要的農(nóng)業(yè)灌溉水源;藍藻藻泥作為肥料使用也越來越廣泛。但是，其中所含的藍藻毒素對蔬菜的污染和積累規(guī)律研究較少。蔬菜中MC殘留的潛在危害還沒有引起足夠的重視，僅有少數(shù)研究人員對這方面進行了研究。2011年，耿志明等對MC在小白菜和番茄中的積累規(guī)律進行了研究^[13]。研究發(fā)現(xiàn)，小白菜中的MC含量隨暴露濃度的提高以及暴露時間的延長而增加，但是，番茄中未檢出MC。由此可見，使用被MC污染的水灌溉或者使用含有MC的肥料會給蔬菜生產(chǎn)帶來不良影響，MC可以在某些種類的蔬菜中積累。2013年，靳紅梅等研究了使用藍藻堆肥時MC在青菜中的積累情況^[14]。研究表明，使用藍藻堆肥時，肥料中MC會嚴重污染土壤;但是，MC在青菜中的富集量較低。雖然青菜中MC含量較低，但是使用藍藻堆肥時蔬菜安全健康風險仍然存在。總之，MC在各種蔬菜中有不同的轉(zhuǎn)移富集規(guī)律，這些規(guī)律對于蔬菜質(zhì)量安全有重要的意義，因此，還有待于科研工作者繼續(xù)研究探索。

3 結(jié)語

微囊藻毒素對環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品的危害將會進一步影響人類身體健康，因此研究對其進行提取、富集的方法具有重要意義。在目前已有研究的基礎(chǔ)上，進一步努力研究一些簡單、快速和便攜化的篩選多殘留分析技術(shù)將有助于水體受富營養(yǎng)化污染的地區(qū)發(fā)展新的水質(zhì)監(jiān)測分析技術(shù)，保障人民的安全與健康。

參考文獻

[1] 閆海，潘綱，張明明.微囊藻毒素研究進展[J].生態(tài)學(xué)報，2002，22（11）：1968-1975.

[2] 劉萍，敖宗華，湯曉智，等.藍藻毒素研究進展[J].微生物學(xué)通報，2002，29（3）：85-89.

[3] 俞順章，趙寧，資曉林.飲水中微囊藻毒素與我國原發(fā)性肝癌關(guān)系的研究[J].中華腫瘤雜志，2001，23（2）：96-99.

[4] 中國科學(xué)院水生生物研究院.GB/T 20466-2006.水中微囊藻毒素的測定[S].北京：中國標準出版社，2007.

[5] 李旭光，周剛，周軍，等.太湖微囊藻毒素在羅非魚體內(nèi)累積及生物降解的初步研究[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2010，3（1）：67-71.

[6] 陳海燕，虞銳鵬，俞辛辛，等.高效液相色譜法測定鳙魚肉中三種微囊藻毒素[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2011，21（9）：2152-2156.

[7] 陳長毅，陳玉波，于文芹.高效液相色譜-質(zhì)譜法測定鰱魚中的微囊藻毒素[J].食品工業(yè)科技，2011，23（11）：473-475.

[8] 周偉杰，李雪，劉萍，等.水產(chǎn)品中微囊藻毒素液相色譜-質(zhì)譜檢測方法的建立[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2013，23（9）：2028-2031.

[9] 楊振宇，周瑤.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測動物源性水產(chǎn)品中7種微囊藻毒素[J].質(zhì)譜學(xué)報，2014（5）：447-453.

[10] 吳幸強，龔艷，王智，等.微囊藻毒素在滇池魚體內(nèi)的積累水平及分布特征[J].水生生物學(xué)報，2010，34（2）：388-393.

[11] 賈軍梅，羅維，呂永龍.微囊藻毒素在太湖白鰱體內(nèi)的累積規(guī)律及其影響因素[J].生態(tài)毒理學(xué)報，2014，9（2）：382-390.

[12] 賈軍梅，羅維，呂永龍.太湖鯽魚和鯉魚體內(nèi)微囊藻毒素的累積及健康風險[J].環(huán)境化學(xué)，2014，33（2）：186-193.

[13] 耿志明，顧迎迎，王澎.微囊藻毒素對小白菜和番茄生長發(fā)育影響及其在它們體內(nèi)積累的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，23（9）：21-24.

[14] 靳紅梅，江君，常志州.微囊藻毒素對青菜生長的影響及其在生物體內(nèi)的累積[J].生態(tài)毒理學(xué)報，2013，8（4）：529-536.