食品与饲料安全监测中意外结果的系统性解析:跨学科工作流程的开发与应用

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Food Control 5.6

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  食品与饲料安全监测中常面临未知风险,传统靶向检测难以应对突发问题。荷兰瓦赫宁根大学与研究中心团队开发了一套整合显微观察、生化检测、高分辨质谱(HRMS)和物理化学分析的综合工作流程,成功解析鱼粉掺假、运动补剂非法添加和牛尿中意外甾体代谢物三类案例,为风险监测提供标准化工具。该研究发表于《Food Control》,推动食品安全从"中毒后追溯"转向"实验室主动发现"模式。

  

在全球化食品供应链和新型食品添加剂泛滥的背景下,控制实验室经常遭遇检测结果与预期严重偏离的困境。传统依赖"已知风险清单"的靶向检测方法,如液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和气相色谱-质谱(GC-MS/MS),往往在消费者出现中毒症状后才能发现新型风险。欧盟(EU) 2022/1644法规和美国《食品安全现代化法案》(FSMA)虽建立了监测框架,但面对"未知的未知"风险时仍显被动。

荷兰瓦赫宁根大学与研究中心(Wageningen University & Research)的Robin S. Wegh团队在《Food Control》发表研究,提出革命性的解决方案。研究人员开发出包含三个层级的系统性工作流程:意外结果分类(蓝色模块)、样品制备(绿色模块)和跨学科分析技术(棕色模块)。该体系突破性地整合了显微成像、生化检测、高分辨质谱(HRMS)和物理化学特性分析等多元技术,并配套开发交互式支持文件辅助决策。

关键技术包括:微生物抑制试验筛查抗菌活性、激光衍射粒度分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)鉴定植物成分、超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UHPLC-QTOF-MS)进行非靶向筛查,以及基于MassBank和PubChem数据库的化合物鉴定。研究样本来自官方监测机构提供的三类典型案例:显示异常抗菌活性的鱼粉、引发中毒报告的运动补剂和含意外信号的牛尿样本。

【Unexplained antimicrobial activity in fishmeal】
通过微生物抑制试验发现鱼粉样品异常抗菌活性,激光衍射显示粒径分布异常,FTIR光谱检出植物源性成分,最终确认为标注"鲑鱼制品"的鱼粉掺入25%植物蛋白的欺诈案件。

【Claimed caffeine-only pre-workout supplement】
对宣称"仅含咖啡因"的运动补剂进行UHPLC-QTOF-MS非靶向筛查,发现未申报的1,3-二甲基丁胺(DMAA)和育亨宾等兴奋剂成分,建立新的补剂监测方案。

【Unexpected steroid metabolite in bovine urine】
通过HRMS数据挖掘和保留时间模拟,鉴定出牛尿中非常规的16β-羟基司坦唑醇代谢物,完善了类固醇代谢数据库。

该研究的突破性在于首次建立从异常信号到危害识别的标准化路径。交互式支持文件实现分析过程的可追溯和可重复,推动食品安全监测从被动应对转向主动预警。未来有望改变60%新型风险依赖中毒事件发现的现状,通过实验室调查提前拦截风险。研究团队特别指出,工作流程的成功应用需要打破学科壁垒,建议控制实验室建立包括化学分析、微生物学和法医学在内的跨学科团队。正如作者强调:"这套系统不是技术堆砌,而是构建食品安全的新范式——让调查而非中毒成为发现风险的主要途径。"

值得注意的是,研究揭示了当前监测体系的盲区:传统靶向方法可能遗漏高达34%的掺假案例。工作流程中建立的植物源性标记物数据库和补剂风险物质清单,已直接应用于欧盟快速预警系统(RASFF)。对于发展中国家实验室,作者建议可优先采用成本较低的显微技术和FTIR进行初筛。正如讨论部分指出,该研究的真正价值在于"将食品安全监测从已知风险的望远镜,转变为发现未知风险的雷达"。

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