协同双吸附剂固相萃取法在大规模监测柠檬霉素中的应用:红曲米补充剂中的关键风险-收益悖论
《Journal of Food Composition and Analysis》:Synergistic dual-adsorbent solid-phase extraction for large-scale surveillance of citrinin: Critical risk-benefit paradox in red yeast rice supplements
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时间:2025年11月16日
来源:Journal of Food Composition and Analysis 4.6
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青霉毒素CIT检测技术开发及市场监测显示,红酵母米饭产品CIT超标率达91.7%,且与洛伐他汀强相关(ρ=0.96)。新型GCB/MAX双夹层固相萃取法实现0.05-0.5 μg/kg超低检出限,90.4-99.1%高回收率,显著优于国标方法。大规模筛查(n=1616)证实RIT产品是主要污染源,建议加强发酵控制与欧盟标准接轨监管。
在现代社会,食品安全问题日益受到关注,尤其是某些天然产物中可能存在的有毒物质。本文探讨了一种新型的双重层固相萃取(SPE)方法,用于高效地净化和准确检测一种名为柑橘霉素(Citrinin,简称CIT)的潜在致癌性霉菌毒素。CIT不仅具有肾毒性,还可能对肝脏和生殖系统造成危害,其存在在食品中对人类健康构成严重威胁。然而,由于食品基质中的复杂成分,如色素、脂类和有机酸,使得CIT的准确检测变得极具挑战性。为此,研究团队设计了一种结合石墨化碳黑(GCB)和混合模式阴离子交换(MAX)吸附剂的双重层SPE柱,以克服传统免疫亲和柱和C18-SPE方法的局限性。这一方法在不同食品基质中展现出高灵敏度、低基质效应和高回收率,为CIT的检测提供了更为可靠的技术手段。
为了进一步确认该方法的有效性,研究团队在1616个食品样本中进行了大规模监测,涵盖了谷物及其衍生物、豆类、鸡蛋、乳制品、水果及其衍生物、饮料、酒类、食用油、调味品、坚果及其他食品。研究发现,红曲米(Red Yeast Rice,简称RYR)及其衍生产品是CIT污染的主要来源,其中91.7%的样本超过了欧盟的限值标准。值得注意的是,CIT与洛伐他汀(Lovastatin)之间存在显著的正相关性(ρ=0.96,P<0.001),这意味着即使在治疗剂量的洛伐他汀摄入下,消费者也可能暴露于高水平的CIT。这表明,尽管RYR作为天然降胆固醇补充剂具有一定的健康益处,但其在生产过程中的CIT污染问题不容忽视,需要引起高度重视。
在实验方法方面,研究团队首先对不同吸附剂的性能进行了系统评估,包括C18、PSA(N-丙基乙二胺)、HLB(聚二乙烯基苯与N-乙烯基吡咯烷酮共聚物)、NH2、Phenyl、Thiol(金属离子螯合剂)、GCB、MAX、MCX(混合模式强阳离子交换)、WAX(混合模式弱阴离子交换)和WCX(混合模式弱阳离子交换)。通过比较这些吸附剂在不同基质中的表现,研究团队发现GCB和MAX能够通过非极性作用和π-π相互作用,分别有效去除食品中的色素和CIT。进一步的优化实验表明,使用双重层SPE柱能够实现更高效的净化效果,其CIT回收率在90.4%至99.1%之间,而基质效应仅为87.6%至111%,表明该方法在实际应用中具有良好的稳定性与可靠性。
在实验过程中,所有样本均按照特定的预处理流程进行处理,包括称重、加标、提取和净化。不同类型的样本(如谷物、发酵肉制品、半固体食品、液体食品等)采用不同的提取方式,以确保CIT能够被有效富集并去除干扰物质。通过使用UPLC-MS/MS系统进行分析,研究团队能够精确地检测CIT的含量,并通过与同位素标记的标准品(13C13-CIT)进行比较,验证了方法的准确性。此外,通过统计分析和实验验证,研究团队确认了该方法在不同食品基质中的适用性,以及其在实际检测中的稳定性。
研究团队还对CIT在不同食品基质中的污染情况进行了详细分析,并结合中国不同年龄段人群的饮食消费模式和体重数据,进行了膳食风险评估。结果显示,尽管当前的CIT摄入量(5.2–10.8 ng/kg b.w./day)远低于国际公认的每日可耐受摄入量(PTDI,200 ng/kg b.w./day),但通过RYR补充剂摄入的CIT含量仍然显著,尤其是当摄入剂量达到治疗剂量时,可能引入41.0 mg的CIT,这显然对健康构成潜在威胁。此外,RYR中的CIT污染还可能与发酵过程中其他微生物的污染有关,例如青霉菌,这些微生物可能产生其他有毒副产物,如公霉酸(Puberulic acid),进一步增加健康风险。
为了确保RYR产品的安全性,研究团队建议加强发酵和储存过程中的湿度控制,以减少CIT的生成。同时,还呼吁监管机构制定更严格的监管标准,对RYR及其衍生产品进行定期检测,确保其在生产过程中的安全性。此外,公众健康教育也应加强,以提高消费者对RYR潜在风险的认知,从而在使用此类产品时更加谨慎。尽管RYR在某些地区被广泛用于调节血脂水平,但其污染问题不容忽视,必须通过科学手段加以解决。
在方法学方面,该研究提出的GCB/MAX双重层SPE方法相较于传统方法具有明显优势。首先,它能够有效减少基质干扰,提高检测的准确性。其次,该方法的操作流程较为简便,成本较低,适用于大规模食品监测。此外,该方法的灵敏度显著优于现有国家标准,能够检测到更低浓度的CIT,这对于食品安全监管具有重要意义。通过使用不同的基质,如谷物、调味品、酒类等,研究团队验证了该方法的广泛适用性,为未来在食品检测领域的推广提供了科学依据。
在风险评估方面,研究团队采用了WHO的膳食风险评估框架,计算了不同人群的CIT每日摄入量,并通过危害商数(HQ)评估了潜在的健康风险。HQ的计算结果显示,当前的摄入水平仍然处于可接受范围内,但若摄入剂量较高,特别是通过RYR补充剂摄入,可能对健康造成不可忽视的影响。此外,研究还发现,CIT在不同食品基质中的分布存在差异,如在红曲米发酵产品中,其浓度远高于普通发酵酱料,这可能与发酵过程中特定的微生物代谢途径有关。因此,未来的研究应进一步探讨不同发酵条件对CIT生成的影响,并开发更有效的分离和检测技术。
总之,本文提出了一种新型的双重层SPE方法,为CIT的准确检测提供了新的思路。该方法不仅在技术上具有创新性,而且在实际应用中展现出良好的效果,能够有效减少基质干扰,提高检测的灵敏度和准确性。通过大规模监测,研究团队揭示了RYR及其衍生产品作为CIT污染主要来源的重要性,并强调了其在膳食风险中的潜在影响。未来的研究应继续优化该方法,提高其在不同食品基质中的适用性,并探索更高效的CIT与洛伐他汀的分离技术,以进一步降低健康风险。同时,加强监管和公众教育,确保RYR产品的安全性,对于保护消费者健康具有重要意义。
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