适用于昆虫食品质量安全监测的方法及建议

昆虫从诞生之日起就是符合人类营养需求的"绿色食品",昆虫食品的产业化生产和加工过程要严把质量关。当昆虫成为人们的常规食品时,对其生产加工的安全性检测就越发重要。昆虫食品的安全性检测可借鉴其他类食品的检测方法,监测是保证食品安全性的重要手段。

昆虫作为可食用资源的相关研究

昆虫是地球上最大的生物类群,是人类可开发利用的重要的可再生资源。世界许多国家都有食用昆虫的习俗,因此,研究昆虫是否能作为一类适合人类食用的资源具有重要意义。研究表明,食用昆虫益处多,同时也比较安全。

采用微波消解结合ICP-MS法定量检测家蚕蛹和柞蚕蛹中的12种金属元素

蚕蛹是极富营养价值的昆虫食品资源。建立精准、快速、稳定检测蚕蛹中金属元素的技术,是完善蚕蛹质量检测与食用安全风险评估技术体系的一个重要组成部分。采用HNO3＋H2O2体系对家蚕蛹和柞蚕蛹样品进行微波消解,再结合电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法,测定11份家蚕蛹样品和2份柞蚕蛹样品中钾、钠、镁、钙、铁、锌、锰、镍、铜、铷、镉、铅等12种金属元素的含量。在优化的仪器工作条件下,12种元素的检出限为0.02~66.41μg/L,相对标准偏差均〈3.87%,加标回收率在87.1%~107.7%之间。检测结果表明家蚕蛹和柞蚕蛹中均含有丰富的钾、钠、钙、镁、铁、锌、铜、锰等对人体有益的元素,有害元素镉的含量均较低,但有2个柞蚕蛹样品和2个家蚕蛹样品中的铅含量较高。检测方法学验证试验表明,微波消解结合ICP-MS法具有良好的准确度和精密度,能满足对蚕蛹样品中常量元素和微量元素同时检测的需要;对11份家蚕蛹样品和2份柞蚕蛹样品的检测结果初步提示,一些家蚕和柞蚕饲养区在一定程度上受到了重金属铅的污染。

金属蛋白常用分离技术与分析方法及其在家蚕金属蛋白研究中的应用

生物体中约1/3的蛋白质是以金属离子作为辅因子而实现其功能的。蛋白质中含量最丰富的金属离子是锌和镁,其次是锰、铁、钙和镍等,这些金属离子对发挥蛋白质的催化、调节等功能以及保持蛋白质的特定结构和稳定性至关重要。对金属蛋白的提取、分离和定量分析是深入研究生物体中金属蛋白的结构与功能必不可少的前提条件。本文在归纳介绍及评述目前常用的金属蛋白分离、识别、结构分析技术与方法的基础上,简要介绍了现有家蚕金属蛋白研究中采用的分离技术与分析方法,希望对今后深入开展家蚕金属蛋白研究有借鉴意义和推动作用。

桑叶中9种金属元素的次级形态分析

根据中草药微量元素次级形态的分析流程,对桑叶可溶态中的Mg、K、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn 9种元素进行次级形态分析,并通过微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定不同次级形态中9种金属元素的含量。将桑叶煎煮后所得可溶态溶液分别采用不同分离技术处理后,可将可溶态中的9种金属元素分为游离态和非游离态、有机态和无机态、稳定态和非稳定态。桑叶可溶态溶液经阳离子交换树脂处理的次级形态中,除Cu以外的其他8种金属元素大多以游离态的形式存在;经氯仿萃取处理的次级形态中,9种金属元素多以无机态的形式存在,而Mg、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn 6种元素则部分与桑叶中有机组分结合;经螯合树脂处理的次级形态中,部分Fe、Cu、Zn可能与桑叶中的某些成分形成了稳定的配位化合物。上述结果明确了9种金属元素在桑叶可溶态溶液中的存在形式,有助于进一步分析发挥药理作用的金属元素高级形态。

抗性家蚕血液中与BmNPV抗性相关铜化合物的分离方法研究

[目的]探究家蚕血淋巴中与BmNPV抗性相关铜化合物的分离方法。[方法]选取对BmNPV具有抗性的家蚕品种和非抗性品种为研究对象,对它们进行添食BmNPV病毒处理。提取家蚕的血淋巴,运用SEC-ICP-MS对2组样品中Cu化合物进行分离和检测。[结果]筛选出优化的体积排阻色谱分离条件:Yarra TM SEC-2000分离柱,30 mmol/L Tris-醋酸为流动相(pH 7.4),流速0.5 mL/min。建立了分离与检测家蚕血液中Cu化合物的SEC-ICP-MS联用技术。BmNPV抗性和非抗性家蚕血液中Cu化合物主要的差异是位于7.6 min的组分。[结论]制备了葡聚糖G100凝胶柱分离并收集可能与BmNPV抗性相关的家蚕血液分离液,为家蚕金属蛋白的分离提供更简便有效的方法。

桑叶中12种金属元素的含量及初级形态分析

按照传统中药材中的微量元素初级形态（溶解态和非溶解态）分析程序对桑叶样品进行分级处理,用微波消解-电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定经分级处理后样品各个组分中Mg、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb等12种金属元素的含量。结果表明,12种金属元素在原样中的含量从高到低依次为Ca、K、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、Ni、Pb、Cr、Co、Cd,其中Ca的质量比高达17.59 mg/g,而有害重金属Cr、Cd、Pb的含量很低,质量比均〈0.3μg/g。对桑叶样品中微量元素初级形态的分析结果显示,K的总提取率（浸出率）高达71.54%,其次是Ni（57.69%）,而有害重金属Cd、Pb的总提取率（浸出率）均低于30%。在测定的各元素残留率中,Ca、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Pb的头煎残留率均在50%以上,而且Cr的颗粒吸附率最高（25.66%）。采用该方法获得的12种元素校正曲线呈现良好的线性关系（r≥0.999 3）,加标回收率为84.00%~114.50%,相对标准偏差介于1.58%~9.45%之间,表明该检测方法具有较好的重现性和稳定性,可为桑叶药用产品的质量安全控制及各组分中金属元素成分分析提供可靠的方法和基础数据。

ICP-MS法测定添食金属纳米颗粒后家蚕组织中的金属含量

为研究添食金属或金属氧化物纳米颗粒后家蚕体内金属元素含量的变化规律,建立了微波消解结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定家蚕血液、中肠和丝腺中Cu和Ti元素含量的方法。实验中分别给5龄3天家蚕喂食浓度为500.00mg/L纳米Cu和纳米TiO2悬浮液;72h后,剪破家蚕腹足收集家蚕血淋巴,并解剖收集中肠和丝腺。实验发现,Cu和Ti元素的标准曲线呈良好的线性关系,相关系数分别为0.999 95和0.999 89,两种元素的加标回收率均在96.6%~105.4%之间,相对标准偏差RSD小于3.7%。结果表明,对于纳米TiO2实验组,家蚕血液和丝腺中的Ti元素含量与空白组相比变化不大,而中肠的Ti元素含量明显增加为(181.46±9.58)μg/g,约为空白组含量(63.39±6.44)μg/g的3倍(p<0.05);在纳米Cu组中,家蚕血液中的Cu元素含量有轻微的变化,而中肠和丝腺中的含量增加较多,分别为(82.73±1.72)μg/g和(3.88±0.17)μg/g,约为空白组含量(11.68±0.46)μg/g和(1.77±0.26)μg/g的7和2倍(p<0.05)。该方法可准确地检测喂食纳米颗粒后,家蚕组织中的金属元素含量及其变化,可为进一步研究家蚕的纳米生物效应提供有力支持。

高效液相色谱-串联质谱法测定家蚕血液中β-蜕皮激素

建立了高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）测定家蚕血液中β-蜕皮激素的方法.实验以高油菜素内酯为内标,用乙腈去除家蚕血液样品中的蛋白质;C18反相柱作为分析色谱柱,以乙腈和含0.5％乙酸的水溶液作为流动相,使用梯度洗脱的方法进行液相色谱分离.在优化的仪器条件下,血液中蜕皮激素的加标回收率在83.56％～97.11％之间,相对标准偏差小于5.4％,在3.13～50 μg/L浓度范围内,线性相关系数R2为0.996 3,方法的检出限为0.2μg/L.该方法能较好地满足测定家蚕血液中β-蜕皮激素含量的要求,同时也可被推广测定其他昆虫血液中的β-蜕皮激素.

纳米氧化锌对家蚕的急性毒性测试

纳米材料已广泛地应用于人们的日常消费品中,其生物安全性也随之成为关注的热点。以家蚕5龄幼虫作为实验动物,分别将不同浓度纳米氧化锌水悬浊液由幼虫腹部注射入蚕体,研究其对家蚕的急性毒性。测定纳米氧化锌对家蚕5龄幼虫48 h的致死中量（LD_（50））为737.31μg/头,参照全球化学品统一分类和标签制度（GHS）的分级标准,其毒性等级为3级。观察家蚕3龄幼虫染毒后12 h即出现了抽搐、表皮皱缩、禁食等中毒症状。调查统计染毒后12 h起幼虫的体质量极显著低于对照组。组织病理学观察染毒后48 h幼虫中肠、丝腺、脂肪体、气管等组织的细胞均出现不同程度损伤甚至破裂。其中,中肠上皮细胞受损,围食膜出现大量破损;丝腺细胞空隙基本消失,腺腔内容物极少;脂肪体细胞连接松散;气管管壁细胞基本脱离、消失,螺旋丝发生了融合解聚。试验结果表明,纳米氧化锌可在一定程度上抑制家蚕的生长和消化,并对家蚕的组织细胞产生较明显的不良影响。试验结果可为家蚕作为特殊模式动物研究纳米材料的急性毒性提供试验方法参考。

非变性质谱在非共价蛋白质复合物和结构生物学研究领域的应用

质谱(MS)是表征蛋白质和蛋白质翻译后修饰(PTM)的一种强大的技术手段,在现代生物学研究领域中发挥着越来越重要的作用。近年来,非变性质谱也已成功用于研究蛋白质非共价相互作用,在研究化学计量、结构功能和蛋白质组装动力学方面彰显出灵敏、快速、专一及信息量大等优势。这种在结构生物学前沿领域应用的技术工具发展于20世纪90年代初期,虽然其早期研究主要集中在利用质谱的质量测定来获得蛋白质复合物中的化学计量等信息,但随着质谱技术和方法的进一步发展,现在已能够用于揭示蛋白质结构、亚基间连接性和蛋白质动力学等生命科学问题。本文及后续文章中将对应用非变性质谱研究非共价蛋白质复合物的概况、最适宜的离子源和质量分析器、实验中可能遇到的问题及应对策略等进行综述与讨论,并辅以相关的应用实例进行较为详细的介绍。

我国家蚕资源的利用与研究现状

家蚕(桑蚕)和蚕桑产业在我国古代经济发展中就具有重要作用,人们在利用家蚕蚕丝作为丝织品原料的同时也将蚕蛹等作为食品以及中医药的原料加以利用。现如今,随着国家"一带一路"战略的提出,古老的丝绸之路又被重新认识和发扬光大,与此同时,家蚕的经济、食药用价值亦愈发受到人们的关注与重视。本文概述了家蚕不同形态阶段及其产物在食用、药用、保健等方面的价值与研究现状,同时也对目前家蚕开发利用中存在的一些问题进行了分析,提出了一些思考和解决方案。此外,对家蚕资源的进一步开发利用,拓展蚕桑资源新领域和新市场进行了展望。