基于UHPLC-HRMS技术同步检测集约化养殖水产饲料中霉菌毒素与农药残留的研究

《Microchemical Journal》：Simultaneous determination of mycotoxins and pesticides by UHPLC-HRMS in aquaculture feed from intensive farms

本研究针对集约化水产养殖中植物源性饲料原料带来的霉菌毒素和农药污染风险，开发了一种利用超高效液相色谱-高分辨质谱（UHPLC-HRMS）同步检测27种霉菌毒素和11种农药的多类分析方法。该方法通过超声辅助固液提取和分散固相萃取净化，回收率达70-120%，相对标准偏差低于20%，成功应用于实际饲料样本分析，发现恩镰孢菌素、甲基嘧啶磷等污染物高检出率，并通过非靶向分析识别出6种额外农药，为水产饲料安全监控提供了关键技术支撑。

　　

随着全球人口增长和对水产品需求的持续上升，集约化水产养殖已成为满足消费的重要方式。然而，传统水产饲料严重依赖鱼粉和鱼油等海洋原料，导致过度捕捞和海洋生态压力。为寻求可持续解决方案，植物性原料（如大豆、小麦、玉米等）以及食品工业副产物（如葡萄渣、藻类）和昆虫蛋白被广泛引入饲料配方。尽管这种转变有助于实现营养平衡和循环生物经济，但也带来了新的挑战——植物源性原料可能引入霉菌毒素和农药残留等污染物，这些物质不仅影响饲料品质、危害鱼类健康，还可能通过生物积累对人类消费者构成潜在风险。目前，针对水产饲料中多类污染物同步检测的研究仍较为有限，亟需开发高效、通用的分析方法来保障水产养殖业的可持续发展。

为解决这一问题，来自西班牙格拉纳达大学的研究团队在《Microchemical Journal》上发表论文，开发了一种基于超高效液相色谱-高分辨质谱（UHPLC-HRMS）的多类分析方法，用于同步检测水产饲料中的27种霉菌毒素和11种农药。该方法通过优化样品前处理流程，结合非靶向筛查技术，为水产饲料安全监控提供了可靠工具。

本研究的关键技术方法包括：采用超声辅助固液提取（USLE）和分散固相萃取（dSPE）进行样品前处理，以酸性乙腈-水混合物为提取溶剂，C₁₈和MgSO₄为净化吸附剂；利用UHPLC-HRMS进行分离检测，色谱柱为Hypersil GOLD aQ（100?×?2.1?mm，1.9?μm），流动相为含0.2%甲酸和4?mM甲酸铵的水-甲醇体系，质谱采用全扫描和数据非依赖采集模式；样本来源于多家研究机构提供的39种不同成分的水产饲料，包括含葡萄副产物、藻类和昆虫蛋白的配方。

3.1. 样品处理优化

通过比较QuEChERS和超声辅助提取等多种方法，最终确定以酸化的乙腈-水（80:20, v/v）为提取剂，结合C₁₈和MgSO₄的分散固相萃取净化效果最佳。该方法对绝大多数化合物的回收率在70-120%之间，仅氯氰菊酯、噻虫胺和HT-2毒素超出范围，但除氯氰菊酯外均符合验证要求。

3.2. 方法验证

方法在线性范围、检测限（LOD）、定量限（LOQ）、准确度、基质效应和精密度等方面均表现良好。基质匹配校准曲线线性良好（R²>0.98），LOD为0.06-50?μg/kg，LOQ为0.06-100?μg/kg，日内和日间精密度（RSD）均低于20%，满足SANTE指南要求。

3.3. 水产饲料分析

实际样本分析显示，89%的样品中同时存在霉菌毒素和农药，其中恩镰孢菌素B（ENNB）和B1（ENNB1）检出率最高（81%），玉米赤霉烯酮（ZEN）、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和赭曲霉毒素α（Otα）浓度较高（最高分别为135、63.1和202?μg/kg）。农药中甲基嘧啶磷（PIR）检出率达69%，涕必灵（CAR）和戊唑醇（TEB）分别为28%和25%。值得注意的是，交替酚（ALT）及其甲醚在含葡萄副产物的样品中浓度较高，黄曲霉毒素B1（AFB1）在样品12中达9.05?μg/kg，接近欧盟限值（10?μg/kg）。原料溯源分析表明，大豆粉和小麦粉是ZEN和PIR的主要来源。

3.4. 非靶向分析

通过自定义数据库（含2101种化合物）进行非靶向筛查，确认了6种农药（丙森铵、唑胺菌酯、甲呋酰胺、氟吡菌胺、双炔酰菌胺等）和1种农药助剂（胡椒基丁醚），其中胡椒基丁醚检出率达74%。这些物质的识别凸显了非靶向分析在发现未知污染物方面的重要性。

本研究成功建立了水产饲料中霉菌毒素和农药多类残留的同步检测方法，揭示了植物源性原料引入的污染物风险。恩镰孢菌素、玉米赤霉烯酮和甲基嘧啶磷等高检出率化合物需引起行业关注，尤其需警惕其在鱼类体内的生物积累和对消费者健康的潜在影响。该方法为水产饲料质量监控提供了技术支撑，对促进水产养殖业可持续发展、保障食品安全和环境保护具有重要意义。未来研究可进一步扩大污染物筛查范围，并探索饲料中污染物的控制策略。