CN113281435B - 一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法 - Google Patents

一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，包括以下步骤：（1）制备混合标准工作溶液；（2）根据标准制备试样；（3）称取样品置于100mL具塞三角瓶中，并加入1%磺基水杨酸溶液，进行提取；（4）移取上清液至离心管中，加入6%磺基水杨酸溶液；（5）加入脱脂剂二氯甲烷，将离心管震荡；（6）将离心管离心；（7）将样品稀释至浓度为6mg/kg‑30mg/kg，采用2 mol/L或4mol/L氢氧化钾溶液调节pH为2.5~5.5混匀；（8）将混匀的液体经过水相滤膜，过滤至样品瓶中；（9）使用氨基酸分析仪对样品进行生物胺含量检测：生物胺含量由其目标分析物峰面积和标准品峰面积之比采用外标法进行定量。本发明操作较为简单、衍生效果好、结果稳定。

Description

一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法
技术领域
本发明涉及生物胺检测领域，尤其涉及一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法。
背景技术
生物胺是一类具有生物活性的含氮低分子有机化合物，也是一种碱性化合物。其主要是由相应的氨基酸通过微生物的脱羧作用形成，或者是由醛酮类物质在相关酶的作用下产生。常见的生物胺包括组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺、酪胺等。高浓度的生物胺具有一定的毒害作用，组胺是生物胺中毒性最大的，酪胺的毒性次之，但其他生物胺的存在会增强组胺和酪胺的不良作用。研究表明，动物体内残留的数量与摄入的动物源性饲料原料相关，如鱼粉、肉骨粉等。
目前，生物胺的测定方法包括：间接检测技术（微生物学法、分子生物学法）和直接检测技术（色谱法、免疫识别法、酶促反应法、酸碱度变化法）。其中，在饲料行业采用较多的是《GB/T 23884-2009 动物源性饲料中生物胺的测定 高效液相色谱法》，是动物源性饲料中生物胺测定采用较多的一种方法。而且，根据文献调查，国内外最常采用的饲料中生物胺检测方法也是柱前衍生-高效液相色谱检测的方法。此外，根据最新2020年发布的《〈动物源性饲料中生物胺的测定 高效液相色谱法〉国家标准修订编制说明（征求意见稿）》中发现，其生物胺检测方法依然采用的是柱前衍生-高效液相色谱法。
柱前衍生-高效液相色谱法主要是利用某一种提取液从样品中提取出生物胺，再加入衍生试剂水浴加热进行衍生，并在衍生的过程中定期震荡，衍生完毕后，然后将试样从水样转移至有机相，最后过滤并采用高效液相色谱进行定性定量分析。柱前衍生-高效液相色谱法在使用过程中，柱前衍生由于受温度、衍生时定期震荡以及试样从水相向有机相的转移等操作影响，往往会使得生物胺检测值偏低等。而且，高效液相色谱检测时尸胺和组胺不能够完全分离，色谱图周围杂质峰较多，干预测定结果。因此，柱前衍生-高效液相色谱法具有操作复杂、衍生过程不好控制、色谱检测干扰大、结果偏低等缺点。
如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种操作较为简单、衍生效果好、结果稳定的离子色谱-柱后衍生测定动物源性饲料原料及饲料生物胺的定性定量方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，包括以下步骤：
（1）制备混合标准工作溶液：将1.0 μmol/mL组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺与酪胺混合标准溶液作为标准储备液，于4℃保存，移取1.0mL混合生物胺标准储备液至10mL棕色容量瓶中，用超纯水定容至刻度，配置成浓度为100nmol/mL的混合生物胺标准工作液，通过氨基酸分析仪检测组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺和酪胺；
（2）根据GB/T 20195标准的规定制备试样，粉碎后样品可过孔径0.45mm的筛；
（3）称取步骤（2）中得到的待测样品2-5 g（精确至0.0001g）置于100mL具塞三角瓶中，并加入25-100mL 1%磺基水杨酸溶液（加入液体时需边加入边震荡，防止样品团簇结块），进行提取，然后静置30min（也可以取部分液体于离心管中于4℃ 10000r/min下离心10min）；提取方式可以是超声常温提取30min，也可以是震荡提取60min；
（4）移取1mL步骤（3）中提取的上清液至10mL离心管中，加入0.5-1mL蛋白沉淀剂即6%磺基水杨酸溶液，涡旋混匀，若样品中蛋白含量＜40%，则不加入6%磺基水杨酸溶液；
（5）在步骤（4）中得到的溶液中，加入0.5-2mL脱脂剂二氯甲烷，涡旋混匀后，将离心管震荡30min；
若样品中脂肪含量＜5%，则不对样品进行脱脂处理；
（6）将步骤（5）中得到的含有样液的10mL离心管，于4℃ 10000r/min下离心10min；
（7）将样品稀释至浓度为6mg/kg-30mg/kg，采用 2 mol/L或 4mol/L 氢氧化钾溶液调节pH为 2.5~5.5，涡旋、混匀；
（8）将步骤（7）中混匀的液体经过0.45μm或0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待上机检测；
若样品中蛋白含量＞40%且脂肪含量＞5%，则样品前处理包括以上所有步骤；
若样品中蛋白含量＜40%且脂肪含量＜5%，则样品前处理步骤为步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）、步骤（6）、步骤（8）；
若样品中蛋白含量＜40%且脂肪含量＞5%，则样品前处理步骤包括为步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）、步骤（5）、步骤（6）、步骤（8）;
若样品中蛋白含量＞40%且脂肪含量＜5%，则样品前处理包括以上所有步骤，其中步骤（5）可以采用，也可以不采用，采用步骤（5）可利于蛋白破乳沉淀；特殊原料如血球蛋白粉可不进行步骤（4）与步骤（5）。
（9）使用氨基酸分析仪或同类型离子色谱仪对步骤（8）中得到的样品进行生物胺含量检测；
氨基酸分析仪包括四元泵、真空脱气机、柱温箱、自动进样器、衍生反应器与检测器，检测器为可见光检测器或荧光检测器。
氨基酸分析仪的流动相包括柠檬酸K液A1（pH=5.75），柠檬酸K液B1（pH=8.30），RegSol K，清洗液为20~60%异丙醇溶液，衍生剂为茚三酮溶液；
柠檬酸K液A1：准确称取氢氧化钾（AR）11.2g、一水合柠檬酸（AR）14.0g、氯化钾（GR）14.9g于1L烧杯中，加入1L超纯水溶解、混匀，水相滤膜过滤后上机。
柠檬酸K液B1：准确称取氢氧化钾（AR）16.8g、一水合柠檬酸（AR）16.0g、硼酸（AR）10.0g、氯化钾（GR）164.0g于1L烧杯中，加入1L超纯水溶解、混匀，水相滤膜过滤后上机。
RegSol K：准确称取氢氧化钾（AR）33.7g、EDTA（AR）0.2g于1L烧杯中，加入1L超纯水溶解、混匀，水相滤膜过滤后上机。
色谱柱：Cation Separation Column，LCA K17，4.6×30mm，SYKAM公司；
柱温为70-74℃。
衍生检测器使用可见光检测器，检测波长为570nm；
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130-140℃。
生物胺含量由其目标分析物峰面积和标准品峰面积之比采用外标法进行定量。
氨基酸分析仪的洗脱梯度如下表：
以下梯度不唯一，可随时进行调整。
表1 梯度表
时间 A-1/K[%] B-1/K[%] RegSol K[%] 流速[mL/min]
0 80.0 20.0 0.0 0.450
0.10 80.0 20.0 0.0 0.450
6.00 28.0 72.0 0.0 0.450
14.00 28.0 72.0 0 0.450
15.00 0.0 100.0 0 0.450
16.50 0.0 100.0 0 0.450
22.00 0.0 90.0 10.0 0.450
25.00 0.0 80.0 20.0 0.450
28.00 0.0 70.0 30.0 0.450
31.00 0.0 65.0 35.0 0.450
31.10 0.0 0.0 100.0 0.450
34.00 0.0 0.0 100.0 0.450
34.10 80.0 20.0 0.0 0.450
44.00 80.0 20.0 0.0 0.450
44.10 80.0 20.0 0.0 0.450
44.20 80.0 20.0 0.0 0.000
本发明操作较为简单、衍生效果好、结果稳定；本检测方法选用合适的检测设备：氨基酸分析仪是一种可以检测氨基酸组成和含量的离子色谱仪，其主要由四元泵、真空脱气机、柱温箱、自动进样器、衍生反应器和检测器组成，氨基酸分析仪主要是将氨基酸通过离子色谱柱先进行分离，将分离的氨基酸与衍生剂进行高温衍生，生成可用可见光检测器可检测的物质，从而计算氨基酸的含量；
在氨基酸的检测过程中，主要是利用氨基酸的氨基与衍生剂高温反应生产有发色基团的物质，而生物胺是由氨基酸脱羧形成，分子中仍然含有氨基，因此，在高温时仍然可以和衍生剂反应生成有发色基团的物质，在此基础上，将氨基酸分析仪（或同类型离子色谱仪）用于生物胺的测定是可行的，而且利用氨基酸分析仪测定生物胺，不需要进行柱前衍生，只需将生物胺采用合适的方法进行提取，然后直接在设备上进行检测，操作方便。
而且，氨基酸分析仪（或同类型离子色谱仪）自带衍生反应器，温度控制稳定，衍生反应控制较好，有利于提高生物胺检测的回收率，保证样品检测稳定性。
确定检测方法：本发明选用动物源性饲料作为检测样本，选取合适的提取液对样品中的生物胺采用一定的方法进行提取，提取完成后，若样品中脂肪含量（脂肪含量≥5%），则需将提取液采用和水不互溶的脱脂剂进行脱脂；若样品中蛋白含量高（≥40%），需将提取后的样液采用蛋白沉淀剂对样品沉淀蛋白的处理；若样品中蛋白含量和脂肪含量低，可跳过沉淀蛋白和脱脂处理环节。处理完成后，取水相层液体通过水相滤膜，滤液上机测定。
影响生物胺检测准确率的因素主要是样品成分中蛋白和油脂，这两种成分的存在会使样品提取液呈乳浊液状态，继而吸附一部分生物胺分子，造成检测结果偏低，因此，为研究本方法的准确性和可靠性，本发明选用蛋白和油脂含量较高的白鱼粉作为加标基质，进行加标回收实验。
附图说明
图一是本发明实施例一的白鱼粉中生物胺添加回收实验色谱图。
具体实施方式
能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
实施例一：
本实施例是一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，准确称取白鱼粉5 g（精确至0.0001g）于100mL具塞三角瓶中，准确加入50mL 1%磺基水杨酸溶液，一边加入一边震荡，超声提取30min，于4℃ 10000r/min下离心10min。
待离心样品室温后，准确移取1mL上清液至10mL离心管中，准确加入0.5mL 6%磺基水杨酸溶液，涡旋混匀，于上述10mL离心管中，加入1mL 脱脂剂二氯甲烷，涡旋混匀后，将离心管震荡30min，然后将离心管于4℃ 10000r/min下离心10min，待室温后，取上清液，加入4mol/L 氢氧化钾溶液50μL，涡旋、混匀。
将混匀的液体经过0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待氨基酸分析仪进行检测。
氨基酸分析仪的柱温为72℃。
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130℃。
配置浓度为5nmol/mL、10nmol/mL、20nmol/mL、50nmol/mL、100nmol/mL、150nmol/mL、200nmol/mL的组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺和酪胺标准混合溶液，经水相滤膜过滤后，上机检测。以标准浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标绘制标准曲线，并计算线性回归方程。结果表明，以标准溶液浓度（μg/mL）为X轴，响应峰面积为Y轴制作线性方程，6种生物胺在5nmol/mL~200nmol/mL浓度范围内具有良好的线性，各生物胺相关系数均大于0.999。
表2 各生物胺线性及相关系数
将50nmol/mL的组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺和酪胺标准混合溶液取平行6组，经水相滤膜过滤后，上机检测，其检测结果如表3所示。结果表明，采用氨基酸分析仪自带衍生系统标液衍生后，标准品峰面积相对标准偏差在0.40~1.52%之间，系统衍生稳定性较好。
表3 各生物胺衍生稳定性
本实施例对饲料中涉及动物源性的饲料及原料进行了验证，实验结果如表4所示。
表4六种生物按方法适应性检测结果
本实施例选用白鱼粉进行六种生物胺的添加回收实验，结果见表5。
根据标准曲线确定添加量，添加后各生物胺浓度（不计白鱼粉本底值）分别为5nmol/mL、10nmol/mL、200nmol/mL。
从表5结果可以看出，在白鱼粉中添加六种生物胺标准浓度5nmol/mL的回收率平均值在92.2~97.1%之间，6个平行样品的回收率相对标准偏差在1.52~ 3.90%之间，表明方法重复性较好。
添加浓度10nmol/mL的回收率平均值在93.9~96.2之间，表明方法的添加回收率较高。6个平行样品的回收率相对标准偏差在1.37~3.85%之间，表明方法具有良好重复性。
添加浓度200nmol/mL的回收率平均值在88.0~100.0之间，表明方法的添加回收率较高。6个平行样品的回收率相对标准偏差在0.25~0.51%之间，表明方法具有良好重复性。
表5 白鱼粉中添加生物胺的回收率实验（n=6）
将标准溶液连续稀释后进行加标回收实验，以3倍信噪比（S/N）作为方法的检出限，以10倍信噪比（S/N）作为方法的定量限。通过实验得出，六种生物胺的检出限为2 mg/kg，定量限为6mg/kg。
实施例二：
本实施例是一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，准确称取血球蛋白粉5 g（精确至0.0001g）于100mL具塞三角瓶中，准确加入50mL 1%磺基水杨酸溶液，一边加入一边震荡，超声提取30min，静置30 min。
待离心样品室温后，取上清液经过0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待氨基酸分析仪进行检检测，本实施例同样适用于血浆蛋白粉。
氨基酸分析仪的柱温为70℃。
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130℃。
本实施例对饲料中涉及动物源性的饲料及原料进行了验证，实验结果如表6所示。
表6六种生物按方法适应性检测结果
本实施例的氨基酸分析仪检测过程和回收率实验方法与实施例一相同。
实施例三：
本实施例是一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，准确称取越南鱼粉5 g（精确至0.0001g）于100mL具塞三角瓶中，准确加入50mL 1%磺基水杨酸溶液，一边加入一边震荡，震荡60min，于4℃ 10000r/min下离心10min。
待离心样品室温后，准确移取1mL上清液至10mL离心管中，准确加入0.5mL 6%磺基水杨酸溶液，涡旋混匀，于上述10mL离心管中，加入1mL 脱脂剂二氯甲烷，涡旋混匀后，将离心管震荡30min，然后将离心管于4℃ 10000r/min下离心10min，待室温后，将上清液稀释2倍，加入 2mol/L 氢氧化钾溶液50μL，涡旋、混匀。
将混匀的液体经过0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待氨基酸分析仪检测。
氨基酸分析仪的柱温为70℃。
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130℃。
本实施例对饲料中涉及动物源性的饲料及原料进行了验证，实验结果如表7所示。
表7六种生物按方法适应性检测结果
本实施例的氨基酸分析仪检测过程和回收率实验方法与实施例一相同。
实施例四：
本实施例是一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，准确称取虾粉或蟹壳粉5 g（精确至0.0001g）于100mL具塞三角瓶中，准确加入50mL 1%磺基水杨酸溶液，一边加入一边震荡，震荡60min，于4℃ 10000r/min下离心10min。
待离心样品室温后，准确移取1mL上清液至10mL离心管中，准确加入0.5mL 6%磺基水杨酸溶液，涡旋混匀，然后将离心管于4℃ 10000r/min下离心10min，待室温后，将上清液稀释2倍，加入 2mol/L 氢氧化钾溶液50μL，涡旋、混匀。
将混匀的液体经过0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待氨基酸分析仪检测。
氨基酸分析仪的柱温为70℃。
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130℃。
本实施例对饲料中涉及动物源性的饲料及原料进行了验证，实验结果如表8所示。
表8六种生物按方法适应性检测结果
本实施例的氨基酸分析仪检测过程和回收率实验方法与实施例一相同。
实施例五：
本实施例是一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，准确称取鱼排粉（肉骨粉）5 g（精确至0.0001g）于100mL具塞三角瓶中，准确加入50mL 1%磺基水杨酸溶液，一边加入一边震荡，震荡60min，于4℃ 10000r/min下离心10min。
待离心样品室温后，准确移取1mL上清液至10mL离心管中，准确加入0.5mL 6%磺基水杨酸溶液，涡旋混匀，取上清液1mL，加入 4mol/L 氢氧化钾溶液50μL，涡旋、混匀。
将混匀的液体经过0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待氨基酸分析仪检测，本实施例同样适用于鸡肉粉。
氨基酸分析仪的柱温为70℃。
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130℃。
本实施例对饲料中涉及动物源性的饲料及原料进行了验证，实验结果如表9所示。
表9六种生物按方法适应性检测结果
本实施例的氨基酸分析仪检测过程和回收率实验方法与实施例一相同。
实施例六：
本实施例是一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，准确称取鳖料（水产饲料）5 g（精确至0.0001g）于100mL具塞三角瓶中，准确加入50mL 1%磺基水杨酸溶液，一边加入一边震荡，超声提取30min，于4℃ 10000r/min下离心10min。
待离心样品室温后，准确移取1mL上清液至10mL离心管中，加入1mL 脱脂剂二氯甲烷，涡旋混匀后，将离心管震荡30min，然后将离心管于4℃ 10000r/min下离心10min，待室温后，取上清液经过0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待氨基酸分析仪检测。
氨基酸分析仪的柱温为70℃。
衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130℃。
本实施例对饲料中涉及动物源性的饲料及原料进行了验证，实验结果如表10所示。
表10六种生物按方法适应性检测结果
本实施例的氨基酸分析仪检测过程和回收率实验方法与实施例一相同。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备混合标准工作溶液：将1.0 μmol/mL组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺与酪胺混合标准溶液作为标准储备液，移取1.0mL混合生物胺标准储备液至10mL棕色容量瓶中，用超纯水定容至刻度，配置成浓度为100nmol/mL的混合生物胺标准工作液，通过氨基酸分析仪检测组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺和酪胺；
（2）根据GB/T 20195标准的规定制备试样，粉碎后样品可过孔径0.45mm的筛；
（3）称取步骤（2）中得到的待测样品2-5 g置于100mL具塞三角瓶中，并加入25-100mL1%磺基水杨酸溶液，进行提取，然后静置30min；
（4）移取1mL步骤（3）中提取的上清液至10mL离心管中，加入蛋白沉淀剂即6%磺基水杨酸溶液，6%磺基水杨酸溶液剂量为0.5-1mL，涡旋混匀，若样品中蛋白含量＜40%，则不加入6%磺基水杨酸溶液；
（5）在步骤（4）中得到的溶液中，加入脱脂剂二氯甲烷，脱脂剂二氯甲烷剂量为0.5-2mL，涡旋混匀后，将离心管震荡，离心管震荡时间为30min；
若样品中脂肪含量＜5%，则不对样品进行脱脂处理；
（6）将步骤（5）中得到的含有样液的10mL离心管，于4℃ 10000r/min下离心10min；
（7）将样品稀释至浓度为6mg/kg-30mg/kg，采用 2 mol/L或 4mol/L 氢氧化钾溶液调节pH为 2.5~5.5，涡旋、混匀；
（8）将步骤（7）中混匀的液体经过0.45μm或0.22μm的水相滤膜，过滤至样品瓶中，待上机检测；
（9）使用氨基酸分析仪对步骤（8）中得到的样品进行生物胺含量检测，所述氨基酸分析仪的流动相包括pH为5.75的柠檬酸K液A1，pH为8.30的柠檬酸K液B1，RegSol K，清洗液为20~60%异丙醇溶液，衍生剂为茚三酮溶液；
氨基酸分析仪的柱温为70-74℃；
所述氨基酸分析仪包括四元泵、真空脱气机、柱温箱、自动进样器、衍生反应器与检测器，衍生检测器使用可见光检测器，检测波长为570nm；
所述衍生反应器试剂流速为0.25 mL/min；茚三酮起始时间为0min，茚三酮停止时间为34min，反应器温度为130-140℃；
生物胺含量由其目标分析物峰面积和标准品峰面积之比采用外标法进行定量。
2. 根据权利要求1所述的测定动物源性饲料原料及饲料中生物胺的检测方法，其特征在于，步骤（1）中的1.0 μmol/mL组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺与酪胺混合标准溶液于4℃保存。
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