重磅！新型納米材料實現食品多霉菌毒素同步高效檢測
發布時間：2025-04-03 瀏覽次數：111
在食品安全領域，霉菌毒素的檢測至關重要。霉菌毒素作為真菌產生的次級代謝物，極易在食品加工等環節污染食物，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，會引發致癌、免疫毒性等問題。而且，多種霉菌毒素的共污染現象普遍，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鍵任務。
近期，西安交通大學的研究團隊取得了重要突破，相關成果發表于《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 后形成介孔結構。這種特殊結構使 M-PPy NFM 具備獨特優勢。從結構表征來看，它擁有豐富的介孔，比表面積高達 18.854 m2/g ，介孔體積為 0.040 cm3/g，這些結構特點為霉菌毒素的吸附提供了更多位點。
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 成功制備且具有獨特結構與特性。
圖 2：對比 PAN NFM、PPy NFM 和 M-PPy NFM 對 7 種目標霉菌毒素的提取效率，突出 M-PPy NFM 優勢。
圖 3：以 AFB?為例，展示 M-PPy NFM 與霉菌毒素間氫鍵和 π-π 相互作用等吸附機制。
圖 4：呈現食品樣品 SPE 處理前后基質效應變化，表明 M-PPy NFM 能有效降低基質效應。
在實際檢測應用中，基于 M-PPy NFM 建立的固相萃取（SPE）方法結合高效液相色譜 - 質譜聯用（HPLC-MS/MS）技術，展現出卓越的性能。在優化條件下，該方法線性關系良好（相關系數在 0.9991 - 0.9999 之間），檢測限低至 0.03 - 0.33 μg/kg ，能夠精準檢測出極低含量的霉菌毒素。同時，其回收率在 92.0% - 108.0% 之間，相對標準偏差為 0.3% - 11.7% ，保證了檢測結果的準確性和可靠性。而且，該方法有機溶劑消耗量低至 3.1 mL，吸附劑用量僅 5.0 mg，極大地降低了檢測成本，減少了對環境的影響。并且，M-PPy NFM 可重復使用 10 次，經濟環保優勢明顯。
研究人員還對 M-PPy NFM 的吸附機制進行了深入探究，發現氫鍵和 π-π 相互作用在霉菌毒素吸附過程中發揮關鍵作用。在實際食品檢測中，該方法在多種食品基質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霉菌毒素，充分驗證了其實際應用價值。與其他檢測方法相比，M-PPy NFM 基 SPE 方法在吸附效率、檢測限、有機溶劑消耗等方面表現更優，展現出巨大的應用潛力。
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域得到廣泛應用，助力保障公眾飲食安全。未來，研究團隊計劃進一步優化材料性能，提升檢測技術的實用性，為食品安全保駕護航。
參考文獻：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，作者~王鑫。
