荧光检测技术在食品安全检测中的应用

摘 要：食品安全检测是保障食品安全的重要基础。食品中有害物质的快速检测对预防各种疾病、维护人体健康至关重要。相比较于国内传统的检测设备技术，荧光检测技术因其研制成本较低，操作简易便捷，检测效果灵敏，分析数据快速等多种优点被大量开发应用于食品安全检测分析领域。本文简要阐述了该技术的基本原理，并简要分析了该技术近几年来在食品安全检测中的应用情况，并对其存在的问题和未来前景进行了总结和展望。

关键词：荧光检测法;食品检测安全;食品检测技术

Application of Fluorescence Detection Technology in Food Safety Detection

YIN Cong1， XIE Wucheng2*， ZHU Feng2

（1.School of Food Science and Engineering， Foshan University of Science and Technology， Foshan 528200， China; 2.School of Environmental and Chemical Engineering， Foshan University of Science and Technology， Foshan 528200， China）

Abstract： Food safety testing is an important basis for ensuring food safety. The rapid detection of harmful substances in food is essential to prevent various diseases and maintain human health. Compared with the traditional domestic detection equipment technology， fluorescence detection technology has been widely developed and applied in the field of food safety detection and analysis due to its low development cost， simple and convenient operation， sensitive detection effect， and rapid analysis of data. This paper briefly expounds the general basic principle of this technology， and briefly analyzes the application of this technology in food safety testing in recent years. The existing problems and future prospects are summarized and prospected.

Keywords： fluorescence detection; food detection safety; food detection technology

食品是人类生存和发展的基本物质，与人们的生活密切相关。我国食品需求较大，各类食品研发生产销售企业较多，但由于个别相关企业法治思维和责任意识较弱，在食品研制生产营销过程中经常出现对各类农药、兽药和其他食品添加剂的不合理使用、滥用、误用等情况，导致各种食品生产问题频发，严重危害到人们的身体健康和生态环境的可持续发展。食品安全问题不仅关系到人们的健康状况，还与经济社会的发展密不可分，要解决这一安全问题必须做到准确和快速地监测食品安全情况。因此，开发一种及时、迅速、准确、便捷的食品检测分析技术十分重要。

1 荧光检测基本原理及常用荧光检测技术

荧光是指物质在受到特定波长的强光激化和氧化之后，大于激发波长的蓝光在很短的时间内自动释放，这种光被称为荧光。这种发光现象的应用和其在各个方面相关研究的基本方法称为荧光技术。目前在研究生产中已经被广泛采用的检测方法有薄层色谱-荧光法、荧光分光光度法、原子荧光法及高效液相色谱-荧光法等。

近年来在新技术的基础上开发研制了一些较先进的新型荧光检测技术，例如，免疫细胞荧光分析诊断分析技术系统、荧光定量聚合酶链式反应技术系统、分析诊断检测技术系统等技术、酶联免疫分子荧光分子诊断及分析诊断分析技术系统等。

2 荧光检测技术在食品安全检测中的应用情况

2.1 荧光检测技术在果蔬中的应用

当前国内种植业中经常使用农药来抑制病虫害，种植过程中对农药的滥用、误用、过量使用等问题导致了严重的农药残留超标，极大地威胁了消费者的健康。因此急需一种方法来快速灵敏地检测食品中的农药残留。

敌草隆是一种除草剂，被广泛用于防治棉花、大豆、番茄和烟草等作物的田间杂草，其化学性质稳定，在一般土壤、地面水、地下孔隙水中也可以长时间连续存在，具有生物蓄积作用。目前对水中敌草隆的分析检测主要是一些高效液相法，新型研制的ToxY-PAM是双通道脉冲振幅调制叶绿素荧光仪，是目前检测叶绿素较新的一项荧光技术。其利用了水中有害物质影响水生藻类正常光合活性的特点，用藻类作为指示物，将这项技术用于水体中有害物质的检测。王丽等[1]利用ToxY-PAM这一荧光法的特点，选择三角褐指藻作为指示生物，测试出了水中残留的敌草隆。所需的ToxY-PAM荧光仪体积易于携带，指示藻易于培养，且操作简便、检测快速、灵敏度较高，为敌草隆的现场监测提供了方法。

磺胺类药物（Sulfonamides，SAs）是一种治疗细菌感染的抗菌药，被广泛应用于治疗动物及水产生物的疾病。但动物使用这类抗生素后，其代谢物会直接在畜禽粪便中长期持续存在，并会通过多种途径进入水体环境系统造成污染。近年来随着动物粪肥的大面积农用，越来越多的抗生素农药进入农田土壤中。SAs被其他农作物种子吸收或蓄积后，威胁农产品食用安全，最终通过破坏食物链来影响人体的健康。李学德等[2]研究建立了HPLC法，把经过提取的样品浓缩脱水后，通过柱前衍生化后分离测定，省去了复杂的前处理过程，该方法经济高效且准确迅速。

吡虫啉是一种杀虫剂，由于本身特有的低毒、高效等优点，在农产品种植过程中被用来防治害虫，但在使用过程中产生的农药残留给消费者带来很多潜在危险。传统的检测技术普遍存在一些缺点，例如样品消耗多、样品分析前的处理过程费时烦琐等不足，无法做到快速检测。虽然目前近红外光谱检测分析技术已经在检测工作中得到了广泛地应用，但在农药残留含量方面的检测还有待进一步提高;相比之下，荧光分析法检测分析迅速，灵敏度较高。季仍东等[3]用荧光光谱方法实现了对苹果果汁中吡虫啉农药的检测与分析，与已有的检测方法相比，本方法更为快速和可行有效。

同时，果蔬产品中的防腐剂等食品添加剂也是需要重点检测和关注的内容。乙氧基喹啉是一种抗氧化剂，为黄褐色黏稠液体。因其具有较好的防霉保鲜作用被作为天然食品防腐剂、水果保鲜剂，以及多种食品、饮料、油脂乳化剂及天然药品原料等的活性抗氧化剂，但摄入过量会损害人体组织器官。乙氧基喹啉在酸性水果基质中提取困难，传统的检测手段如气相色谱法、液相色谱法、质谱法等均没有考虑到这一问题。丁涛等[4]的方法未关注乙氧基喹啉可与水果中自由基发生反应的问题;黄超群等[5]的提取方法未仔细关注到乙氧基喹啉衍生物在浓缩纯化过程中样品易损失的相关问题。因此，余晓琴等[6]建立和完善了另一种可以通过抑制对乙氧基喹啉类药物的选择性氧化还原反应，在微碱性条件作用下完成提取后，再浓缩并测定样品的高效液相色谱-薄层荧光法。该检测方法通过对仪器的分析操作条件、抗氧化剂、样品微碱化作用及溶液浓缩时温度要求等一系列因素上的合理优化，使方法的分离准确度、灵敏度进一步得到提高。本检验方法虽然仪器设备较为简单，但却具有较强的实用性和可操作性，可用于果蔬产品中乙氧基喹啉含量的准确测定。

2.2 水产品中的应用

孔雀石绿（Malachite Green，MG）是一种人工合成的工业染料，易溶于水、乙醇醛类染料和苯甲醇类等染料，具有杀虫、抗菌等作用而被用于水产养殖业中[7]。但有研究表明孔雀石绿在进入生物体内后，会代谢成脂溶性的无色孔雀石绿，这些代谢物具有潜在的致癌作用，严重威胁人类身体健康。因此，2002年被国家列入禁用药物清单[8]。

目前的检测技术方法有分光光度法、薄层色谱法、酶联免疫法等，但均具有一定缺点。荧光检测因其灵敏度更高、选择性更好、干扰峰损失更少等一系列显著的优点被广泛用于对孔雀石绿的检测[9]。叶四化等[10]在此基础上采用高效液相色谱-紫外可见检测器完成了对两种物质的准确定量。张海琪[11]采用的方法检测限为0.1 μg/kg，但因采用高效液相色谱-串联质谱法，测定时对仪器设施和有关实验室人员的素质要求都普遍较高，检测的试剂费用也相当昂贵，没有得到大量推广。随着该研究的不断深入，超高液相色谱串联质谱法被推出，弥补了目前传统的HPLC系统设计上的缺点，高速度节省了用户的时间，高质量节省了溶剂，高分离度技术可直接帮助用户轻松面对许多复杂有机化合物的快速高效分离，高灵敏度技术帮助用户快速检测分析更多的有痕量代谢物的目标化合物[12]。对于一些需要高分离和高灵敏度要求的相关检测，该技术将会是最有效的工具之一。

2.3 肉制品中的应用

红肉是日常生活中常见的一种肉类，有研究表示红肉中的非人类唾液酸是一种致癌物，在人体细胞内富集会促发炎症并有致癌风险。目前检测方法主要有硫代己比妥酸（Thiobarbituric acid，TBA）法、间苯二酚法、荧光高效液相色谱法等。荧光高效液相色谱法主要针对在生鲜红肉、动物内脏、乳及乳制品中Neu5Gc的含量检测。晏印雪[13]采用酸盐水解4，5-亚甲基二氧基-1，2-邻苯二胺盐，衍生的荧光高效液相色谱法来直接检测发酵红肉制品中Neu5Gc的质量分数，此研究方法不仅准确灵敏、耗时较短，而且回收率也较高，实现了对发酵红肉制品中Neu5Gc的有效测定，弥补了过去对发酵红肉制品中Neu5Gc含量测定方面上的缺失。

乙氧酰胺苯甲酯（Ethopabate，ETP）又名球虫酯，是一种几乎无味的白色粉末（或呈现类白色），微溶于水，是一种生物广谱类抗虫增效剂。一些养殖户在饲养过程中为提高药效会添加使用，导致动物体内药物大量残留，危害消费者的健康。吴荣等[14]利用荧光检测器选择性强、灵敏度高的特点建立了检测ETP残留量的超高液相色谱-荧光检测法，该检测方法成本低、步骤简单、重复性较好、灵敏度准确度相对更高，解决了过去检测方法耗时、成本高和步骤烦琐等问题。

3 结语

食品安全关系着人们的身体健康，一直是人们广泛关注的重点。随着科学技术的不断进步，经济的持续发展，食品安全检测方法也在不断更新，荧光检测技术作为新型的检测技术因其具有分析迅速、成本低廉、操作简便等特点受到国内外科研人员的广泛关注，被应用于农药、兽药、添加剂等各个领域中。未来随着荧光检测技术的不断发展完善及自身优势的凸显，其在食品快速检测领域中将得到大量应用。

参考文献

[1]王丽，应波，鄂学礼.水中敌草隆的叶绿素荧光检测法[J].环境与健康杂志，2008，25（6）：539-541.

[2]李学德，鲜啟明，刘红玲，等.高效液相色谱-荧光检测法同时测定蔬菜中3种磺胺类药物残留[J].分析化学，2010，38（3）：429-433.

[3]季仁东，赵志敏，张林，等.苹果汁中吡虫啉农药残留荧光检测研究[J].光谱学与光谱分析，2013，33（3）：668-671.

[4]丁涛，沈崇钰，蒋原，等.高效液相色谱-串联质谱法测定水果中乙氧基喹啉残留[J].质谱学报，2009，30（5）：307-310.

[5]黄超群，余志宏，谢文，等.氧化抑制-液相色谱法测定水果中乙氧基喹啉的残留[J].分析测试学报，2014，33（3）：

358-361.

[6]余晓琴，李澍才，唐昌云.高效液相色谱-荧光检测法测定水果中乙氧基喹啉[J].分析测试学报，2019，38（10）：

1260-1264.

[7]万春花，龙洲雄，胡海山，等.孔雀石绿及其关联化合物HPLC检测方法进展[J].现代科学仪器，2008（6）：98-101.

[8]翟毓秀，郭莹莹，耿霞，等.孔雀石绿的代谢机理及生物毒性研究进展[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2007（1）：27-32.

[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.水产品中孔雀石绿和结晶紫残留量的测定-高效液相色谱荧光检测法：GB/T 20361—2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[10]叶四化，陆超华，谢海平，等.高效液相色谱双波长法同时测定水产品中孔雀石绿和隐性孔雀石绿[J].分析科学学报，2007（1）：69-72.

[11]张海琪，何中央，郑重莺，等.液相色谱-串联质谱法测定水产品中孔雀石绿的残留量[J].南方水产，2007，3（6）：14-21.

[12]苏建峰，连文浩，陈文凯.超高效液相色谱-串联质谱快速检测水产品中孔雀石绿及无色孔雀石绿[J].理化实验化学分册，2007，43（11）：937-942.

[13]晏印雪，朱秋劲，梁美莲，等.高效液相色谱-荧光检测法测定发酵红肉制品中Neu5Gc[J].食品与生物技术学报，2019，38（5）：66-72.

[14]吴蓉，朱晓军，周玮，等.超高效液相色谱-荧光检测法测定禽肉组织中乙氧酰胺苯甲酯残留量[J].肉类研究，2020，34（10）：53-56.