《食品科学》：水产品生物胺检测技术研究进展

水产品富含优质蛋白和其他重要营养物质，是人类食物的重要来源之一。研究表明，截至2050年，来自海洋的食品年总产量将比当前增加36%～74%，可提供相当于98亿人口所需肉类总增量的12%～25%。水产品含有丰富的蛋白质等营养物质，但极易滋生大量微生物而发生腐败变质，产生生物胺。生物胺是一类具有生物活性、低分子质量碱性含氮化合物的总称，生物胺的产生途径有两种：由含氨基酸脱羧酶的微生物作用于游离氨基酸脱羧产生；由醛酮类化合物的氨基化和转氨基作用生成。

水产品等蛋白质含量丰富的食品在加工和保藏过程中极易产生生物胺。生物胺无法通过低温冷冻或者高温加热等方式消除，且一旦误食含有大量生物胺的食品，可能会引起呕吐、腹泻等食物中毒现象。鉴于此，水产品中生物胺超标问题引起了政府和公众的广泛关注，及时发现水产品中过量的生物胺，保障水产品品质和食用安全，就显得尤为重要。建立准确、快速的生物胺检测方法，高效精准地检测水产品中生物胺的种类和含量，是保障水产品食用品质和安全的重要基础，也逐渐成为保障水产品食用品质和安全的研究热点。浙江工商大学食品与生物工程学院的刘亚楠、李 欢、王彦波*等人对生物胺的形成机制、毒性和限量标准进行了总结，并深入讨论了目前常见的生物胺间接和直接检测方法，以期为建立更加精准、高效的生物胺检测和防控体系提供一定的支撑。

1、水产品中的生物胺

生物胺形成机制

生物胺广泛存在于食品尤其是富含蛋白质的水产品中。水产品中生物胺的产生主要是水产品中蛋白质在蛋白酶和肽酶的作用下分解为氨基酸，继而在微生物氨基酸脱羧酶的作用下进行脱羧反应产生生物胺。水产品中的微生物并非都含氨基酸脱羧酶，且所携带的氨基酸脱羧酶不同，生成的生物胺种类也不同。除需要有前体物质氨基酸和含氨基酸脱羧酶的微生物外，生物胺的合成还需要具有满足适宜含氨基酸脱羧酶的微生物生长以及氨基酸脱羧酶合成与作用的环境条件，其生物合成途径如图1所示。

生物胺对人体的危害

生物胺是人体内必不可少的组成成分，适量的生物胺具有清除自由基，抗氧化，调节细胞生长、基因表达、心率和细胞免疫等生理功能。在正常生理条件下，生物胺可以被机体内的胺氧化酶分解代谢。但摄入过量生物胺，超过人体胺氧化酶的代谢能力时，未被代谢的生物胺则会在体内堆积对人体健康产生危害。

生物胺在水产品中的限量标准

相关研究表明，生物胺在水产品中广泛存在（表2）且部分水产品生物胺含量超标。过量的生物胺会引起腹泻、头痛等不良反应，同时还可与水产品中的防腐剂亚硝酸盐反应生成亚硝胺等致癌物质，危害人体健康。鉴于此，不同国家对水产品中的生物胺进行限量以保障其食用安全（表3）。

2、生物胺间接检测技术

微生物学法

微生物学法主要是根据产胺菌的生理特性借助于不同的选择性培养基来鉴定产胺菌。Niven培养基是最早设计也是最常用的选择性培养基，通过培养基中的酸碱指示剂溴甲酚紫对产胺菌代谢产物碱性生物胺进行显色从而筛选出产胺菌。但微生物代谢系统复杂，培养基会对其他碱性代谢产物显色造成假阳性的结果。

分子生物学法

分子生物学法检测产胺菌主要是基于微生物中 氨基酸脱羧酶基因保守性的原理，其中聚合酶链式反应（PCR）是最为广泛用于检测产胺菌的方法。目前，已使用多种脱羧酶基因引物检测产胺菌脱羧酶从而实现产胺菌的检测（表4）。

3、直接检测技术

基于色谱法检测生物胺

基于色谱法检测生物胺是因为不同生物胺理化性质不同，可利用与固定相之间的亲和力差异实现生物胺 与其他物质的分离，再结合各类检测器进行分析。其中常见的检测方法有高效液相色谱（HPLC）法、气相色谱（GC）法、薄层色谱（TLC）法等（表5）。其中HPLC是最常用的方法，HPLC利用样品中生物胺与其他组分在固定相和流动相连续交换的过程中，由于在两相之间存在洗脱能力、溶解力等性质差异彼此分离，从而实现对生物胺的检测。

基于免疫识别检测水产品中生物胺

免疫识别原理是将生物胺作为抗原，利用生物识别元素与抗原结合后进行含量检测。常用的免生物识别元素有抗体、核酸适配体、肽、分子印迹聚合物（MIP）等（表6）。

基于酶促反应检测水产品中生物胺

相比较于HPLC、GC、TLC等方法，生物传感器因其设计简单、低成本和小型化成为检测生物胺的热点方法，其中基于酶促反应的生物传感器在检测水产品生物胺中应用十分广泛。基于酶促反应检测生物胺主要是因为在分子氧的存在下，胺可以被胺氧化酶催化产生过氧化氢、氨气和醛类物质，通过测定这些生成物的产生量或者反应物的消耗量可以来描述生物胺的水平。

基于酸碱度变化检测水产品中的生物胺

pH指示剂是指示酸碱变化最直接、最常用的物质，如花青素、甲基红、姜黄素、溴甲酚绿、溴酚蓝等。生物胺是一类低分子质量碱性含氮化合物的总称，因此可以利用生物胺的碱性性质进行水产品生物胺的定性和定量（表8）。

结 语

水产品因自身的营养特性，容易滋生微生物而导致腐败变质，这一过程会产生大量生物胺。过量摄入生物胺会对人体健康构成潜在的安全风险，因此准确快速地检测水产品中生物胺含量对于水产品行业的可持续发展以及保障水产品食用安全至关重要。虽然随着研究的深入，各种检测技术的准确性和灵敏度都有了很大的提高，但如何快速准确和特异性检测水产品中的生物胺仍是本领域面临的难题。本综述对检测方法原理进行分类讨论并对其优缺点和发展方向进行总结，旨在通过对原理创新并结合新的技术手段应用于今后水产品生物胺的检测中，为水产品中生物胺的高效检测提供参考，对保障水产品品质和安全、助力大健康背景下健康中国和食品安全国家战略具有重要的现实意义。

本文《水产品生物胺检测技术研究进展》来源于《食品科学》2021年42卷15期269-277页，作者：刘亚楠，李欢，陈剑，苏来金，傅玲琳，王彦波。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210221-229。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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