在我國(guó),微生物法測(cè)定食品中的維生素B12、葉酸、泛酸、煙酸、生物素是首要方法方法,因此在國(guó)民生計(jì)中起到重要作用。本文擬以維生素B12為例,從方法學(xué)的角度就微生物法的特點(diǎn),作一文獻(xiàn)上的綜述。
1954年,微生物法測(cè)定乳品中的維生素B12出現(xiàn),是由英國(guó)國(guó)立奶業(yè)研究所、維生素B12的研究專家Margaret E. Gregory首先建立,她用該法測(cè)定來(lái)自不同動(dòng)物種屬的奶中的維生素B12的含量(1)。
微生物法測(cè)定乳品和食品中的維生素B12,在上世紀(jì)90年代引入我國(guó)。關(guān)于這一方法,已有多篇報(bào)道進(jìn)行了方法學(xué)上的探討?,F(xiàn)總結(jié)如下:
(一)對(duì)微生物法的評(píng)估
上海市食品藥品檢驗(yàn)所蔣孟虹等人用微生物法測(cè)定了腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)粉劑中的維生素B12 含量。她們認(rèn)為,液相色譜法僅適用于常量分析,維生素B12對(duì)色譜前處理要求高, 因此色譜很難滿足痕量測(cè)定的要求。但微生物法操作步驟較多, 一些因素可能影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,她們對(duì)影響因素進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
Ø測(cè)試菌液的透光率在60%~80%之間時(shí), 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性擬合較好,過(guò)高過(guò)低均導(dǎo)致線性擬合差。
Ø當(dāng)測(cè)試菌液的加入量為50μL時(shí), 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性擬合良好。過(guò)多易導(dǎo)致濁度過(guò)高而不成梯度。
Ø標(biāo)準(zhǔn)曲線高濃度點(diǎn)的透光率在30%左右為測(cè)定時(shí)間, 此時(shí)各濃度點(diǎn)的透光率差別較大, 可拉開(kāi)梯度。
Ø維生素B12 在0.001~0.010 ng/mL 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
她們認(rèn)為,微生物法檢出限低、靈敏度高,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠, 適用于微量維生素B12的含量測(cè)定, 值得經(jīng)常進(jìn)行維生素檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用推廣(2)。
國(guó)家乳制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的張玉杰等人提出:微生物法的好處是,測(cè)定的是維生素的生物活性含量,更具生物學(xué)意義。同時(shí),微生物作為一種活試劑,具有自身的特異性和高度的靈敏性,使得測(cè)定結(jié)果更為準(zhǔn)確。微生物分析法測(cè)定VB12在上已有幾十年的歷史,只是在我國(guó)報(bào)導(dǎo)還不是很多。
他們采用微生物法對(duì)12個(gè)奶基嬰幼兒食品的VB12含量進(jìn)行了多次重復(fù)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)相對(duì)誤差均在10%以內(nèi),50%的樣品測(cè)定的誤差小于5%,回收率多在90-110%之間。因而該方法是可行的,結(jié)果也是準(zhǔn)確可靠的(3)。
廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院林耀文等人發(fā)現(xiàn),微生物法測(cè)定含乳飲料中的維生素B12,重復(fù)性良好,線性相關(guān)系數(shù)大于0.99,平均回收率為91.20%~102.2%,檢出限為0.04ng/ml,具有簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)。(5)
(二)微生物法的干擾因素和注意事項(xiàng)
國(guó)家乳制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的張玉杰等人提出了幾點(diǎn)注意事項(xiàng):
*,有些細(xì)菌可以產(chǎn)生Vb12,因此所有玻璃器皿及用具都要嚴(yán)格清洗,嚴(yán)格滅菌。清洗后放入250℃烘箱,加熱1-2小時(shí)。整個(gè)分析過(guò)程都要注意防止溶液過(guò)多地暴露于光線中。
第二,建議每個(gè)梯度標(biāo)準(zhǔn)溶液設(shè)三個(gè)平行檢驗(yàn)管,減少誤差。所有檢驗(yàn)管滅菌后要迅速水冷卻,盡量避免顏色形成。冷卻速度要一樣。
第三,測(cè)定菌體濃度時(shí),要等檢驗(yàn)管內(nèi)發(fā)育和繁殖過(guò)程*停止后再進(jìn)行。(3)
湖北省宜昌市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所陳緒華等人觀察了測(cè)定培養(yǎng)基的不同品牌對(duì)維生素B12線性的影響。發(fā)現(xiàn)青島海博和北京陸橋的維生素B12測(cè)定培養(yǎng)基作出的線性結(jié)果不理想,主要是培養(yǎng)基所含的本底較高。而更換為BD的測(cè)定培養(yǎng)基后,所得的線性結(jié)果較理想。本底存在,會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)物質(zhì)的促生長(zhǎng)作用減弱(即吸光度沒(méi)有等量增加)。當(dāng)測(cè)定培養(yǎng)基中不含本底時(shí),菌懸液以及培養(yǎng)時(shí)間的微弱變化只影響標(biāo)準(zhǔn)曲線的生長(zhǎng)量,不影響曲線的線性。(4)
據(jù)我們了解,目前BD的維生素B12測(cè)定培養(yǎng)基已停產(chǎn),因此可選用的微生物生產(chǎn)商HiMedia的產(chǎn)品。
上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院王志偉等人強(qiáng)調(diào),菌種的活力和純度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有非常大的影響,應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行菌種純化(7)。
(三)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)微生物法的改進(jìn)
廣州市質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院吳環(huán)等人提出了幾個(gè)更簡(jiǎn)便的操作技巧用于維生素B12的測(cè)定:一是試驗(yàn)體系的體積縮小。用1.2mlPP小管替代了傳統(tǒng)的試管進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液及樣品溶液的培養(yǎng)和測(cè)定;標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液和樣品溶液的制備也在1.2mlPP小管中進(jìn)行,由此避免了大量玻璃器皿的使用,同時(shí)顯著降低了外部干擾;二是將試驗(yàn)菌株預(yù)先固定在96排管,利用甘油保護(hù)冷凍的菌種。具體操作為:將萊士曼氏乳酸桿菌凍干菌株活化后,接種到乳酸桿菌肉湯培養(yǎng)基,(36.0±1.0)℃培養(yǎng)18~24h,將增菌肉湯培養(yǎng)物3000r/min離心數(shù)次,棄去上清液,使用含有甘油的維生素B12測(cè)定培養(yǎng)基進(jìn)行適宜的稀釋后,將菌懸液加入1.2mlPP小管中,-80℃凍存?zhèn)溆谩T摲椒O大地縮短了試驗(yàn)周期,而且菌株活力穩(wěn)定,保證了試驗(yàn)的有效性。(6)
吳環(huán)等人進(jìn)一步將該方法推廣到嬰幼兒配方乳粉中的其他3種水溶性維生素(葉酸、生物素、肌醇)的測(cè)定,結(jié)果同樣有效。(8)
上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院王志偉等人對(duì)于天然燕麥的維生素B12的測(cè)定,加入了1%的 α-淀粉酶溶液,發(fā)現(xiàn)酶解溶液有助于提取維生素B12,降低樣品粘度,更方便測(cè)量,因此優(yōu)于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)方法。
以上探討雖然大部分是針對(duì)維生素B12,但對(duì)于采用微生物法測(cè)定的其他水溶性維生素如葉酸等也同樣有效,可以借鑒。
參考文獻(xiàn):
1) Margaret E. Gregory. The Microbiological Assay of ‘Vitamin B12’in the Milk of Different Animal Species.British Journal of Nutrition, 1954,8(04): 340
2)蔣孟虹、許蘋等. 微生物法測(cè)定腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)粉劑中微量維生素B12 的含量.食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2016,7(3):893-897
3)張玉杰、呂為群.奶基嬰幼兒食品中維生素B12活性測(cè)定微生物分析法.生物技術(shù),1993(6):39-43
4)陳緒華、劉健、江一飛. 不同測(cè)定培養(yǎng)基對(duì)維生素B12線性的影響. 生物技術(shù)世界. 2013(4):47
5)林耀文、佘之蘊(yùn),李姣等.微生物法測(cè)定含乳飲料中維生素B12含量. 飲料工業(yè).2013,16(4):39-42
6)吳環(huán)、劉冬虹、張慧、聶炎炎、黃宇峰.微生物法快速檢測(cè)食品中維生素B12含量的應(yīng)用研究.中國(guó)乳業(yè).2014,(4):42-44
7)王志偉、徐瓊、陳欣欽、曲勤鳳. 天然燕麥中維生素B12的測(cè)定中2種微生物法前處理方式的比較.食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào), 2017,8(1):275-279
8)劉冬虹,吳環(huán),聶炎炎,黃宇鋒. 優(yōu)化微生物法快速測(cè)定嬰幼兒配方乳粉中4種水溶性維生素.華南預(yù)防醫(yī)學(xué),2014(6):594-597