食品污染不是一個(gè)新問題；這就是為什么食品生產(chǎn)商注意進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，并盡可能地保持其操作的衛(wèi)生性。但是近年來，一類新的污染物的興起已成為該行業(yè)的一個(gè)主要關(guān)注點(diǎn)。
這些新出現(xiàn)的污染物，也被稱為新出現(xiàn)的污染物。1，可以通過工業(yè)廢水2進(jìn)入供水和食物鏈，包括藥品、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)化學(xué)品和微塑料等。這些化合物在設(shè)計(jì)上并不是以這種方式與食物一起攝入的，因此，它們對人類和動(dòng)物健康的影響通常還沒有得到很好的理解，而且有潛在的危險(xiǎn)。
鑒于給消費(fèi)者帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)在越來越多的這些污染物在食品工業(yè)中被例行篩查。今天，這主要是借助質(zhì)譜（MS）技術(shù)完成的，如高分辨率質(zhì)譜（HRMS）或串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS），但科學(xué)家們正在不斷嘗試開發(fā)新的和改進(jìn)的方法來處理這些新出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
目前正在研究的兩個(gè)令人興奮的發(fā)展是應(yīng)用新的質(zhì)譜方法和開發(fā)基于電化學(xué)誘導(dǎo)劑的生物傳感器，以快速和廉價(jià)地檢測新出現(xiàn)的污染物殘留物。
進(jìn)一步利用質(zhì)譜技術(shù)
質(zhì)譜是一種極其敏感的分析技術(shù)，這意味著甚至在萬億分之一的水平上存在的新出現(xiàn)的污染物都可以被有效檢測。因此，HRMS和MS/MS方法已被廣泛用于新興污染物的篩選。
"對于HRMS來說，關(guān)鍵的優(yōu)勢之一是可以對樣品進(jìn)行追溯分析，因此不需要提前對目標(biāo)化合物有一定的了解。只要確定了碎片和經(jīng)驗(yàn)質(zhì)量，人們就可以拼湊出材料中的污染物，"食品科學(xué)家、作者和食品工業(yè)顧問Bryan Le博士說。
但是，盡管這些方法是有效的，它們?nèi)匀挥写倪M(jìn)。以前的方法往往一次只關(guān)注一類污染物，因此很難研究多種潛在風(fēng)險(xiǎn)。鑒于新出現(xiàn)的污染物的化學(xué)多樣性，確實(shí)需要一種更 "通用 "的分析方法，能夠在一次運(yùn)行中檢測出更大范圍的潛在污染物殘留物。
2008年，Mol等人4開發(fā)了第一個(gè)全面的方法，能夠在一個(gè)分析程序中結(jié)合多個(gè)物質(zhì)類別的篩選。多類方法的開發(fā)一直在繼續(xù)，最終在今年早些時(shí)候在《分析與生物分析化學(xué)》5上發(fā)表了一篇論文，描述了一種多類方法，能夠在一次分析過程中涵蓋1000多種獨(dú)特的物質(zhì)。
該方法使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）研究2種牛飼料基質(zhì)中的1000多種化合物，由自然資源和生命科學(xué)大學(xué)以及奧地利飼料和食品質(zhì)量、安全和創(chuàng)新能力中心的研究人員內(nèi)部開發(fā)和驗(yàn)證。為了最大限度地減少與該方法有關(guān)的工作量，研究人員選擇使用一種簡單的 "稀釋和拍攝 "樣品制備方法。
"非營利性高級衛(wèi)生聯(lián)盟的創(chuàng)始董事、東北大學(xué)食品科學(xué)和風(fēng)險(xiǎn)評估講師Angela Anandappa博士說："化學(xué)污染物最適合[用]這種技術(shù)、這種MS方法進(jìn)行篩選，而且有很多潛在用途。
"我希望我們能看到更多的可以通過這種技術(shù)監(jiān)測的農(nóng)藥殘留和類似污染物的參考點(diǎn)。在所有這些情況下，對我們來說，重要的是使用最新的工具和參考標(biāo)準(zhǔn)，以便在宣布成功之前能夠更好地識(shí)別和分類新的和正在出現(xiàn)的食品安全風(fēng)險(xiǎn)"。
事實(shí)上，在這種技術(shù)有可能挑戰(zhàn)普通檢測實(shí)驗(yàn)室中的傳統(tǒng)MS/MS和HRMS之前，還需要進(jìn)一步發(fā)展和完善這種多類方法。例如，新的《分析與生物分析化學(xué)》論文背后的研究人員也報(bào)告了目前在一些分析運(yùn)行中存在的 "壓倒性的數(shù)據(jù)管理 "問題。但隨著進(jìn)一步的驗(yàn)證，該研究小組認(rèn)為，在這個(gè)問題上實(shí)施合理的性能準(zhǔn)則可以為同步污染物檢測打開新的可能性。
用于快速篩選的電化學(xué)感應(yīng)器
食品檢測的其他創(chuàng)新途徑已經(jīng)完全脫離了MS方法。
抗菌劑殘留是與食品工業(yè)最相關(guān)的新興污染物類別之一。由于在動(dòng)物飼養(yǎng)中使用了抗菌劑，這種污染往往特別影響到動(dòng)物來源的食品。通常使用物理化學(xué)技術(shù)，如LC-MS/MS進(jìn)行篩選，但也可以使用免疫學(xué)試驗(yàn)（如酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA））或微生物平板試驗(yàn)來檢測。
最近，生物傳感器作為一種新的發(fā)展途徑出現(xiàn)，以克服這些現(xiàn)有方法的一些限制。雖然微生物學(xué)技術(shù)很便宜，但它們對某些類型的抗菌藥物可能缺乏敏感性。免疫學(xué)檢測是快速的，并且對廣泛的抗菌素敏感，但隨著需要篩選的抗菌素家族數(shù)量的增加，這種測試的成本會(huì)急劇增加。像LC-MS/MS這樣的技術(shù)提供了最好的靈敏度，但成本極高。該領(lǐng)域的研究人員認(rèn)為，有效的生物傳感器可以代表一種更便宜的、便攜式的測試解決方案，并且仍然保持良好的靈敏度。
電化學(xué)誘導(dǎo)傳感器6是為此目的而提出的主要技術(shù)之一。這些是一類生物傳感器，利用合劑（單鏈DNA或RNA分子的名稱）作為生物傳感器的識(shí)別元素。這種適配體可以很容易地進(jìn)行化學(xué)修飾，以確保對有關(guān)目標(biāo)分子的良好親和力，并可以進(jìn)一步用納米材料進(jìn)行功能化，以改善各種性能特征，包括靈敏度和穩(wěn)定性。
Le博士解釋說："基于合酶的傳感器是尖端的分析技術(shù)，對各種分析物高度敏感，包括重金屬離子、毒素、病原體和小分子，"。
"大部分研究都集中在醫(yī)療領(lǐng)域的診斷用途上，因此該技術(shù)尚未在食品應(yīng)用中得到標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，也沒有用于檢測食品污染物的基于合劑的傳感器的大規(guī)模商業(yè)制造商。然而，適配體比基于抗體的傳感器更具成本效益，對污染物的現(xiàn)場檢測很有價(jià)值。它們是一種很有前途的新技術(shù)，將推動(dòng)降低類似于ELISA的檢測的成本，這些檢測使用合劑來代替抗體作為結(jié)合平臺(tái)"。
最近對用于食品中抗菌劑篩選的電化學(xué)誘導(dǎo)劑的科學(xué)回顧7發(fā)現(xiàn)了許多實(shí)例，其中概念驗(yàn)證裝置能夠有效地檢測和量化特定樣品中的抗菌藥物。檢測被廣泛禁止的抗生素（如氯霉素）的使用似乎是一個(gè)特別感興趣的領(lǐng)域，7因?yàn)樵谶@些情況下避免假陽性是至關(guān)重要的。電化學(xué)感應(yīng)器的特異性在這里可以得到極大的發(fā)揮。
該評論還強(qiáng)調(diào)了一些未來需要改進(jìn)的領(lǐng)域。最關(guān)鍵的是，這些傳感器仍然需要在更多的真實(shí)世界的樣品上進(jìn)行測試。審查中發(fā)現(xiàn)有幾項(xiàng)研究報(bào)告了能夠有效測試牛奶樣品的方法，9但該技術(shù)仍然需要被證明對測試固體食物有用。在這些電化學(xué)感應(yīng)器被認(rèn)為不僅僅是概念驗(yàn)證之前，必須進(jìn)行更多的驗(yàn)證檢測。不過，從現(xiàn)有的文獻(xiàn)中可以看出，這種技術(shù)在未來有很多潛在的前景。
在工業(yè)化農(nóng)業(yè)中使用殺蟲劑，在動(dòng)物飼養(yǎng)中使用抗菌劑，以及普遍使用個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和藥品，是現(xiàn)代生活中不可避免的需要。只要這種情況存在，科學(xué)家就必須有能力有效地測試這些化合物在食品中的污染痕跡。多級質(zhì)譜和開發(fā)廉價(jià)而敏感的生物傳感器只是科學(xué)家們目前正在探索的兩個(gè)途徑，以應(yīng)對新出現(xiàn)的污染物所帶來的威脅，但令人非常鼓舞的是，這兩種技術(shù)都顯示了未來的巨大前景。
