重磅！新型納米材料實(shí)現(xiàn)食品多霉菌毒素同步高效檢測
發(fā)布時(shí)間：2025-04-03 瀏覽次數(shù)：66
在食品安全領(lǐng)域，霉菌毒素的檢測至關(guān)重要。霉菌毒素作為真菌產(chǎn)生的次級代謝物，極易在食品加工等環(huán)節(jié)污染食物，像黃曲霉毒素、赭曲霉毒素和玉米赤霉烯酮等，對人體健康危害極大，會(huì)引發(fā)致癌、免疫毒性等問題。而且，多種霉菌毒素的共污染現(xiàn)象普遍，威脅著公眾健康。所以，高效檢測食品中的多種霉菌毒素成為保障食品安全的關(guān)鍵任務(wù)。
近期，西安交通大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)取得了重要突破，相關(guān)成果發(fā)表于《Food Chemistry》。他們制備出一種新型介孔聚吡咯納米纖維墊（M-PPy NFM），并將其用于食品中多種霉菌毒素的提取與檢測。
M-PPy NFM 的制備過程較為復(fù)雜，以電紡聚丙烯腈納米纖維墊（PAN NFM）為基底，通過原位氧化聚合，在纖維表面包覆含 5,7 - 二甲氧基香豆素（DMC）的聚吡咯，去除 DMC 后形成介孔結(jié)構(gòu)。這種特殊結(jié)構(gòu)使 M-PPy NFM 具備獨(dú)特優(yōu)勢。從結(jié)構(gòu)表征來看，它擁有豐富的介孔，比表面積高達(dá) 18.854 m2/g ，介孔體積為 0.040 cm3/g，這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為霉菌毒素的吸附提供了更多位點(diǎn)。
圖 1：通過 SEM、TEM 等多種手段表征 PAN NFM、PPy NFM 和 M-PPy NFM，顯示 M-PPy NFM 成功制備且具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)與特性。
圖 2：對比 PAN NFM、PPy NFM 和 M-PPy NFM 對 7 種目標(biāo)霉菌毒素的提取效率，突出 M-PPy NFM 優(yōu)勢。
圖 3：以 AFB?為例，展示 M-PPy NFM 與霉菌毒素間氫鍵和 π-π 相互作用等吸附機(jī)制。
圖 4：呈現(xiàn)食品樣品 SPE 處理前后基質(zhì)效應(yīng)變化，表明 M-PPy NFM 能有效降低基質(zhì)效應(yīng)。
在實(shí)際檢測應(yīng)用中，基于 M-PPy NFM 建立的固相萃取（SPE）方法結(jié)合高效液相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS/MS）技術(shù)，展現(xiàn)出卓越的性能。在優(yōu)化條件下，該方法線性關(guān)系良好（相關(guān)系數(shù)在 0.9991 - 0.9999 之間），檢測限低至 0.03 - 0.33 μg/kg ，能夠精準(zhǔn)檢測出極低含量的霉菌毒素。同時(shí)，其回收率在 92.0% - 108.0% 之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.3% - 11.7% ，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。而且，該方法有機(jī)溶劑消耗量低至 3.1 mL，吸附劑用量僅 5.0 mg，極大地降低了檢測成本，減少了對環(huán)境的影響。并且，M-PPy NFM 可重復(fù)使用 10 次，經(jīng)濟(jì)環(huán)保優(yōu)勢明顯。
研究人員還對 M-PPy NFM 的吸附機(jī)制進(jìn)行了深入探究，發(fā)現(xiàn)氫鍵和 π-π 相互作用在霉菌毒素吸附過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在實(shí)際食品檢測中，該方法在多種食品基質(zhì)中都能有效檢測霉菌毒素，在花生油、腰果、紅酒等食品中均檢測出相關(guān)霉菌毒素，充分驗(yàn)證了其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。與其他檢測方法相比，M-PPy NFM 基 SPE 方法在吸附效率、檢測限、有機(jī)溶劑消耗等方面表現(xiàn)更優(yōu)，展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
此次研究成果為食品中多種霉菌毒素的同步檢測提供了新途徑，有望在食品安全檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，助力保障公眾飲食安全。未來，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化材料性能，提升檢測技術(shù)的實(shí)用性，為食品安全保駕護(hù)航。
參考文獻(xiàn)：Zhou H, Tao L M, Tian W, et al. Development of a mesoporous polypyrrole nanofiber mat for simultaneous detection of multiple mycotoxins in various foods[J]. Food Chemistry, 2025, 463: 141153.
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~王鑫。
