时间:2024-05-24
高建操,杜金梁,邵乃麟,张幸,李昺之,宋超,徐跑,徐钢春*
(1.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心, 江苏 无锡 214081; 2.南京师范大学食品与制药工程学院,江苏 南京, 210023)
中华绒螯蟹(Eriocheirsisensis),又称河蟹、毛蟹、大闸蟹,是中国重要的特色食品和出口水产品之一,也是国内外久负盛名的中华美食。自二十世纪八十年代以来,中华绒螯蟹的养殖规模不断发展壮大,在科技创新、产业结构、组织化程度、产品加工产业链等方面均有较大的提升[1]。2020年国内中华绒螯蟹产量约77.6万t,年产值超600亿元,出口遍及10多个国家和地区,取得了良好的经济效益[2-4]。
近年来,由于环境恶化、涉水工程建设、过度捕捞、集约化及高密度养殖、种质资源退化等因素,导致频频出现中华绒螯蟹重金属、环境污染物、生物危害物和农兽药残留等问题,严重损害了中华绒螯蟹产业的声誉,如2016年的二噁英事件、2017年的磺胺类抗生素事件、2019年的“蟹污染”事件等,严重阻碍了中华绒螯蟹产业的健康可持续发展,也暴露了中华绒螯蟹产业在发展过程中存在一系列质量安全问题[5]。因此,如何快速锁定中华绒螯蟹风险物质、全方位监控产业链,建立对其生长环境、养殖过程、加工贮运等环节的质量安全控制手段显得尤为重要。本研究对中华绒螯蟹及其生长环境的重金属、农兽药、二噁英等危害物质的新兴检测技术,养殖环节的环境改良等质量控制技术,以及加工贮运的抑菌钝酶、组胺抑制等安全保障技术进行了概述,以期为中华绒螯蟹产业健康发展保驾护航。
随着工业化水平不断发展,大量未经处理的废水被直接排放到水环境中,造成严重环境污染,其中重金属污染是当前科技工作者主要研究热点,生物毒性较大的重金属元素主要有汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr),其次为铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)等一般毒性元素,严重影响水产养殖业健康发展,对人类生命健康也构成很大威胁。据报道,即使非常微量的金属离子,也会限制生物体内的一些酶的活性,阻止生物化学反应的发生[6]。重金属镉在中华绒螯蟹的甲壳内聚集会对其生长代谢造成一定的危害,情况严重会造成生物体的死亡[7]。由此可见,检测水环境及水产品中重金属含量是尤为重要的。传统的金属离子检测方法包括原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectroscopy, AAS)、阳极溶出伏安法(Anodic Stripping Voltammetry, ASV)、电感耦合等离子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry, ICP-AES)等。
1.1.1 原子吸收光谱法
原子吸收光谱法是一种利用元素的基态原子对特征辐射线的吸收程度进行定量分析的分析方法,分为火焰原子化法和非火焰原子化法,被广泛应用到水环境、水产品中重金属含量检测工作当中。重金属超标会严重污染水域周围环境,易导致肺癌、前列腺疾病、肾脏疾病等的发生,严重危害人类健康。江敏等[8]利用原子吸收光谱法测定蟹壳铅、镉、铬的检出限分别为0.378 6 ng/mL、0.442 2 ng/mL、0.144 8 ng/mL,回收率可达90.9%~105.9%。李鹏[9]采用微波消解原子吸收光谱法对大闸蟹不同部位重金属Cu、Zn、锰(Mn)含量进行了测定,检出限分别为0.192 mg/kg、0.026 mg/kg、0.078 mg/kg。杨登想等[10]利用石墨炉原子吸收光谱法对螃蟹、饲料以及水环境进行了重金属铅的含量测定工作,采用此法的检出限为0.000 1 mg/kg。尽管原子吸收光谱法与其他检测方法相比具有检测灵敏度高、抗干扰能力强、应用范围广(可测定元素达73种)等优点,但其检测也有局限性,该方法不能同时检测多种金属元素,测定不同元素需更换光源,且检测过程需要对样品进行复杂的处理,限制了该方法在现场检测领域的应用,给实际检测工作带来众多不便。对于水产品重金属含量测定方法的优化,广大水产科技工作者从未止步。近年来,张政权等[11]对原子吸收光谱法进行了改进,开发了可以对多元素同时测定且测定成本较低的连续光源原子吸收光谱法,并成功应用于中华绒螯蟹蟹肉中Cu、Zn、Mn等8种金属元素含量的测定。
1.1.2 阳极溶出伏安法
阳极溶出伏安法是一种传统的金属离子检测方法,主要用于测定水环境及生物样品中Pb、砷(As)、Hg、Cd、Cu、Zn等元素,以其低成本与高灵敏度得到了普遍的应用,相较于原子吸收光谱法其应用范围更加广泛。徐艺伟[12]以石墨烯复合物作为修饰材料,制备了Fe3O4/还原石墨烯氧化物/玻碳电极、铋/还原石墨烯氧化物/玻碳电极等多种电化学传感器,结合阳极溶出伏安法对中华绒螯蟹体内镉、铅、汞等重金属含量进行了相关测定工作,该方法实现了对重金属含量信息的可视化操作,为水产品重金属含量的测定和评价提供了便利性。阳极溶出伏安法虽然能满足现场检测的需求,但稳定性不高,pH、温度以及溶质浓度都会对其产生影响,最终降低了检测结果的重现性。另外,此方法对金属的形态也有一定的要求,不能够对脂溶性金属毒性进行判定,不适用于所有检测环境。
1.1.3 电感耦合等离子发射光谱法
电感耦合等离子发射光谱法具有灵敏度高、检出限低、抗干扰能力强、可同时测定多种元素等优点,被广泛应用于食品、土壤和水环境中重金属含量的测定,主要是通过测量质谱峰面积来确定待测样品中重金属含量。司马文华[13]采用电感耦合高频等离子体——原子发射光谱法测定了大闸蟹生长环境中重金属铅污染问题,该方法灵敏度高、检出限低,相对标准偏差为1.1%~8.8%。林少美[14]利用微波消解—电感耦合等离子发射光谱法测定了梭子蟹(Portunustrituberculatus)中铬、锰、钴、镍、铜、砷、锶、镉、汞和铅10种元素,该方法的检出限为0.000 21 mg/kg~0.008 80 mg/kg,能够快速准确检测出梭子蟹中重金属含量。严国等[15]利用电感耦合等离子发射光谱法测定了海蟹中砷元素含量情况,其中砷元素的检出限为0.008~0.014 mg/kg,回收率为70%~105%。不足之处是设备昂贵和测定费用较高,且需要将待测样品转换为溶液进行测定,样品前处理工作相对比较繁琐。
尽管上述方法具有良好的选择性和准确性,但由于检测中所需的仪器昂贵、样品处理过程繁琐、需要专业人员进行测定等因素,在实际应用过程中面临着巨大的挑战。开发一种便捷、高效的重金属检测技术,一直是广大水产科研工作者们不断追求的目标。
中华绒螯蟹在中国水产品消费中占有重要地位,人们对中华绒螯蟹产品的需求量逐年增加,加快了中华绒螯蟹养殖产业发展,但同时也引发了不少食品质量安全问题,如养殖过程中养殖企业滥用农兽药,最终导致中华绒螯蟹及水环境农兽药残留超标,影响了品质和质量,也间接损害了人类身体健康,阻碍了中华绒螯蟹产业健康可持续发展。在中华绒螯蟹养殖过程中影响较大的农兽药主要有溴氰菊酯、硝基呋喃类药物、恩诺沙星等。
1.2.1 溴氰菊酯
溴氰菊酯作为一种广谱杀虫剂在农业生产中发挥了良好的杀虫作用,近年来,溴氰菊酯逐渐被应用到水产养殖业中,特别是中华绒螯蟹养殖。养殖户主要将其应用到清塘过程中,这一行为很容易造成中华绒螯蟹中毒以及体内残留,进而威胁人类健康。大量实验研究证明,溴氰菊酯对于哺乳动物心血管系统、生殖系统、免疫系统都可造成毒害作用[16],因此,溴氰菊酯残留引起的环保问题引起了各国学者的广泛关注。溴氰菊酯的亲脂性特点使其容易在中华绒螯蟹的体内残留,特别是肝胰腺、鳃和血淋巴等组织[17]。研究表明,溴氰菊酯残留极大的影响中华绒螯蟹的生长和品质[18]。目前关于中华绒螯蟹溴氰菊酯的检测方法主要有气相色谱法和三重四级杆液质联用法,其中气相色谱法被广泛用于水产品中溴氰菊酯含量的测定[19],该方法具有分离效率高、检测灵敏度高等优点,但需要借助其他手段才能对待测样本进行结果分析,不能直接得出结论。三重四级杆液质联用法是一种新型检测技术,该技术抗干扰能力强、操作简单、结果准确,对于中华绒螯蟹体内溴氰菊酯回收率可达到82.63%~101.00%[17]。
1.2.2 恩诺沙星
恩诺沙星是第三代氟喹诺酮类抗生素,常作为疾病预防用药添加于饲料和饮用水中。有学者研究过量使用恩诺沙星会对试验动物肝肾组织造成损伤[20]。人类长期食用含有恩诺沙星的水产品,容易造成耐药性传递情况,影响该药物的治疗效果,长期不规范使用该药物严重损害了生态环境和人类健康。因此,恩诺沙星的残留问题引起了大众广泛关注。目前水产品中恩诺沙星检测应用较多的方法主要有液相色谱法和液相色谱-质谱法,这些传统的检测方法往往需要复杂的样品前处理、贵重的大型仪器,且检测耗时较久,研发一种新型高效的检测方法一直是广大科技工作者的追求目标。徐逍等[21]用ELISA方法检测了中华绒螯蟹肝胰腺、肌肉等组织中恩诺沙星残留问题,采用该方法测定恩诺沙星灵敏度高、产出性高、特异性强,缺点是结果准确率较低,容易出现假阳性或者假阴性。郑宗林等[22]开发了一种反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定中华绒螯蟹组织中恩诺沙星及其代谢产物的含量变化情况,使用此方法对恩诺沙星的检出限为0.02 μg/g,且操作简单、灵敏度高。
1.2.3 硝基呋喃类药物
硝基呋喃类药物是一类对大多数革兰氏阳性菌和阴性菌、真菌、原虫等病原体有很好杀灭作用的广谱抗生素。因其价格低且疗效好,硝基呋喃类药物广泛应用于水产养殖业。常用的硝基呋喃类药物主要有以下4种:呋喃它酮、呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥因。近年来,有报道指出硝基呋喃类药物及其代谢物对人体有致癌、致畸胎等副作用[23]。2005年农业部对硝基呋喃类药物的使用有了明文规定,该公告明确指出,禁止在饲养过程中使用硝基呋喃类药物[24]。尽管原农业部对硝基呋喃类药物的使用有了严格规定,但近些年个别地区仍非法使用呋喃唑酮,且屡禁不止,为此多个国家和地区停止从中国进口水产品,给中国水产养殖业造成巨大经济损失。因此,如何快速准确检测水产品中硝基呋喃类药物及其代谢物残留量意义重大。
当前水产品中硝基呋喃类代谢物的检测方法主要有:酶联免疫法 (ELISA)、高效液相色谱法 (HPLC)、液相色谱-质谱法 (HPLC-MS),其中HPLC相关方法检测结果精准可靠,但操作流程繁琐、技术要求高。宋瑞等[25]对测定水产品中硝基呋喃类代谢物残留量的检测方法进行了改进,采用内标定量法对样品肌肉组织中残留的硝基呋喃类代谢物开展了测定工作,该方法前处理简单,经液液萃取后,避免了待测样品在酸性条件下的水解衍生化,测定结果更为准确。吕珍珍等[26]采用高效液相色谱串联质谱法建立了对螃蟹中硝基呋喃类药物代谢物的测定方法,该方法样品前处理简单便捷,节省了人力和物力,值得在蟹类产品的硝基呋喃类药物残留检测工作中推广使用。
随着当今社会工业化水平不断进步,一些企业追求经济利益,忽略了生态环境保护工作,造成许多污水被排放到河流湖泊中,加速了水体中病原体的繁殖。对于中华绒螯蟹养殖来说,螺原体、弧菌、假单胞菌等是对其危害最大的病原体。
1.3.1 螺原体
螺原体是一类运动能力很强的微生物,其生长周期内具有多种不规则形态,在对数生长期形态多表现为螺旋形,而在其他生长时期则为球形、蝌蚪形、哑铃形等形态。螺原体最初是在植物和昆虫中被发现,近些年陆续在凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)、罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)、中华绒螯蟹等水产动物中发现病原。螺原体主要侵染中华绒螯蟹淋巴细胞,以包涵体形式在中华绒螯蟹体内大量生长繁殖;有研究报道指出螺原体还可以侵染中华绒螯蟹神经系统,引起“颤抖病”,其主要病症表现为中华绒螯蟹的步足发生颤抖,病蟹在短时间内因神经紊乱、心力衰竭而死亡[27-28]。
目前关于中华绒螯蟹螺原体检测方法应用较多的主要有选择性培养基培养测定、血液光镜快速检测法、PCR快速检测技术、酶联免疫试剂盒等检测技术。这些技术手段都需要相关仪器和设备才能完成测定工作,无法满足在实际生产过程中现场检测工作。安亮[29]对当前中华绒螯蟹中螺原体检测方法进行了改进,开发了一种胶体金试纸条检测技术,该技术操作简单、敏感性高、特异性强,可用于现场大批量样品的检测。
1.3.2 弧菌和假单胞菌
引起中华绒螯蟹发病的弧菌种类较多,对其产业危害较大的弧菌主要有鳗弧菌、溶藻酸弧菌、副溶血弧菌等几种。弧菌病感染部位主要是中华绒螯蟹血淋巴,可造成中华绒螯蟹的腹部和附肢腐烂、体色变浅、行动迟缓、反应痴呆,最终导致中华绒螯蟹死亡[30-31]。假单胞菌广泛存在于水体环境中,是一种常见条件性致病菌,可造成甲壳类动物的溃疡病、鱼类以及哺乳类动物的败血症疾病[31-32]。
针对细菌病原体的检测最早可以追溯到显微镜法和平板计数法,此类方法需要专门技术人员操作,工作量大,且过程比较繁琐。为了能够快速、高效鉴别出生物体感染细菌种类,广大科技工作者开发出多种多样的检测方法。聚合酶链氏反应 (PCR) 是目前常用检测方法,该方法操作简单重复性好,但应用此方法无法区分活菌和死菌。Zhou等[30]开发出一种包含26种不同病原菌探针的核酸芯片,有效地降低检测结果包含的死菌的数量,增加了PCR检测的灵敏度。胡元庆等[33]建立了一种针对副溶血弧菌blaCARB-17和toxR 基因的双重PCR检测方法,通过对PCR反应体系条件的不断优化,实现了良好的特异性,该方法检测限达到了1.00×102CFU/mL。肖益群等[34]利用ELISA技术对分离出的弧菌实现了特异性检测。凌莉等[35]以弧菌DNA促旋酶B亚单位蛋白基因保守序列为模板,利用重组酶聚合酶扩增技术(RPA)对弧菌进行特异性检测,检测条件为37 ℃下反应40 min,检测限为0.10 ng/μL。RPA检测方法特异性强、灵敏度高,无需特殊的仪器设备,适合实验室快速检测。
二噁英类化合物是一类剧毒有机污染物,其具有高亲脂性、高稳定性,微溶于水,可通过食物链中的脂质发生转移和生物富集,造成生物体致畸、致癌、致突变,对人类健康产生极大威胁。一旦养殖池塘周围水域和土壤被二噁英污染,养殖动物体内就会富集一定量的二噁英,尤其是脂质含量丰富的中华绒螯蟹。2016年,香港食物环境卫生署宣称发现两批来自江苏的中华绒螯蟹二噁英含量超标[36];2018年,中国台湾地区食品药物管理机构发布统计消息:从大陆进口的中华绒螯蟹约196 t,其中有40 t中华绒螯蟹二噁英含量超标[37]。二噁英事件的发生严重干扰了中华绒螯蟹市场稳定运行,阻碍了中华绒螯蟹产业健康发展。
随着广大科技工作者对二噁英研究的不断深入,检测分析方法也不断被改进。二噁英类化合物的检测分析技术属于超痕量、多组分分析,其化学检测方法以色谱/质谱 (GC/MS) 联用为主要检测手段。目前,高分辨气相色谱/高分辨双聚焦磁式质谱联用法(HRGC/HRMS)是中国权威机构通用的检测方法,但这种方法要求的样品前处理过程非常复杂,且检测成本比较高,难以普遍推广应用。
为了满足大批量环境样本、生物样本的检测需求,一些较为简易快速生物检测分析法应运而生,张长勇等[38]开发了一种利用酶联免疫法检测大闸蟹中二噁英污染物方法,该方法优化了样品前处理过程,缩短了检测时间,具有快速、便捷等优点;王红等[39]开发了一种同位素稀释高分辨气相色谱—高分辨磁质谱法测定大闸蟹中二噁英污染物方法,该方法采用加速溶剂萃取法,经过酸化硅胶和全自动二噁英净化系统步骤,以减少脂肪成分对实际测定结果的干扰,采用本方法对二噁英类化合物的检出限可达到0.016~0.596 ng/kg。徐超等[40]利用高分辨率色谱—质谱联用法对大闸蟹中二噁英类化合物进行测定工作,采用该方法可以快速高效的检测出二噁英类化合物的含量。生物检测法简便、快速、成本低、周期短、灵敏度高,检测一般在2~3 d就可以完成,缺点是不能排除其他芳香受体的干扰作用,重现性较差,且不能测定单个二噁英异构体的毒性当量。因此,现阶段生物检测法仅用于大量样本的快速高效筛选和半定量测定。化学检测法和生物检测法有很好的互补性,两类检测方法的灵活运用,可节约大量人力物力,提高检测效率。
中华绒螯蟹养殖分为成蟹养殖和扣蟹养殖两个阶段。养殖环境中本底重金属残留、清塘和消毒药品的不规范使用、劣质动保产品、饵料的选择和投饲不规范等容易造成质量安全问题;此外,蟹苗的质量问题是导致扣蟹养殖阶段质量安全问题的另一主要原因。为了避免养殖环节质量安全问题的出现,科研人员从“水-种-饵-管”四个方面进行了技术的开发和应用研究。
2.1.1 水质调节
“养蟹先养水、好水出好蟹”。近年来,人们开始尝试在养殖生产过程中使用功能性微生物以改善养殖生态环境。功能性微生物能减少抗生素等药品的使用、降解环境污染物、农兽药残留物,缓解重金属对水产动物的损害,有效控制水体氨氮等有害物质,降低养殖病害发生率。常用的功能性微生物包括硝化细菌、光合细菌、硫化细菌和芽孢杆菌等净水微生物,具备氧化、氨化、硝化、反硝化、解磷和硫化等多种作用。EM菌是一种混合有益菌类,由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群和放线菌群等80余种微生物复合而成,可广泛用于水产养殖活动中,能迅速改良恶化的水质、预防疾病发生、提高养殖效益。多项研究表明EM菌能显著提高藻类和轮虫密度,并提高水体透明度,增加叶绿素a、溶解氧含量,显著降低氨氮、亚硝态氮和总磷含量,维护相对稳定的pH环境,通过分解过量的有机质和增加浮游植物的多样性等减少水体中氮、磷等营养物质,有效抑制水体及底泥的富营养化[41-45]。
功能性微生物对养殖水体中重金属污染的治理有良好效果。微生物可利用自身的化学成分和结构特性来吸附周围环境中的重金属离子,从而实现重金属离子迁移钝化。相较于传统的物理化学修复方法,功能性微生物修复方法具有操作方便、成本低廉、无毒副作用、安全环保等优势。研究发现,乳酸菌、放线菌、假单胞菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌等对铬、铅具有吸附、钝化作用,在重金属污染的生物修复中应用广泛[46-50]。使用功能性微生物菌剂进行水质调节还能有效减少甚至替代农兽药,避免出现药物残留问题,促进无公害中华绒螯蟹的养殖。国内外研究发现假单胞菌、枯草杆菌可有效降解菊酯类农药[51-53],具有高效、无二次污染的优点。功能性微生物菌剂已成为修复农药污染的核心技术。
2.1.2 中华绒螯蟹肠道菌群调节
正常生理条件下,中华绒螯蟹肠道微生态环境处于平衡状态,有益微生物占主导地位,当受到水体环境恶化、饲料投喂不当、药物使用不合理等不良因素刺激时,会造成肠道微生态失衡,导致疾病的发生。微生态制剂的加入可补充有益菌的数量,维持有益菌群的优势地位,有益菌群在肠道黏膜上粘附、定植、繁殖,通过对空间和营养物质的竞争利用,达到竞争性抑制致病菌的效果。有研究报道称有益菌代谢产物中的一些酸性物质可以抑制致病菌的生长,如吴惠仙[54]研究发现芽孢菌培养物对中华绒螯蟹养殖中常见的条件致病气单胞菌有抑制作用;唐杨等[55]研究表明,饲料中添加蜡样芽胞杆菌(Bacilluscereus)投喂凡纳滨对虾后可改善对虾肠道的菌群组成,减少弧菌等变形菌门细菌含量,提高异养消化细菌等拟杆菌门细菌含量;有学者指出日粮中添加EM复合菌剂对中华绒螯蟹肠道菌群的组成和多样性有积极的影响,可提高肠道中有益菌群的含量,竞争性排斥病原菌,避免中华绒螯蟹遭受致病菌的侵袭[45]。
2.1.3 免疫增强调节
传统免疫增强剂主要是通过向饲料中添加抗氧化剂、维生素、矿物质及中草药添加剂来提高养殖中华绒螯蟹的非特异性免疫、抗氧化和抗逆能力,这些免疫增强剂物质包括叶酸、虾青素、维生素E、硒、β-葡聚糖、甘露寡糖、低聚壳聚糖(50 mg/kg)、菊粉、淫羊藿(100 mg/kg)等[56-63]。近年来越来越多的研究者开始关注功能性菌剂对中华绒螯蟹机体免疫的影响,郝向举和李义[64]研究发现饲喂适量活的地衣芽孢杆菌ESB3活菌能明显提高中华绒螯蟹对嗜水气单胞菌的抵抗力。贾秋红等[65]研究发现浓缩复合芽孢杆菌制剂可增强中华绒螯蟹免疫功能,减少病害发生,提高中华绒螯蟹养殖成活率。以上研究推动了中华绒螯蟹全价配合饲料和功能性饲料的研发和生产,为中华绒螯蟹免疫增强营养调控技术的研发打下了坚实的基础,保障了中华绒螯蟹养殖产业的健康发展。
2.2.1 加工环节
中华绒螯蟹在后续产品加工环节存在一定的质量安全风险,在一定程度上影响了中华绒螯蟹产业链的健康发展。在中华绒螯蟹加工环节中,当前的操作技术存在不规范,首先是常规的加工方法无法保障中华绒螯蟹产品的无菌性,在加工过程中可能造成中华绒螯蟹被螺原体、弧菌等微生物污染;此外经常规方法加工的中华绒螯蟹产品再次加热后会出现质构老化,容易出现“过热味”和“氨味”等不良风味,会导致中华绒螯蟹品质劣变及营养成分损失。因此,对于中华绒螯蟹产业链发展来说,如何保障加工环节操作的规范性以及产品品质是中华绒螯蟹加工产业的重中之重。当前食品行业中普遍采用高效射频、LED紫外灭菌和高压脉冲电场等灭菌手段来有效保证加工环节的无菌化生产,探索性将食品行业常用灭菌手段应用于中华绒螯蟹生产加工环节,检验其是否也可以高效高质灭菌并维持中华绒螯蟹的新鲜度。
2.2.2 中华绒螯蟹贮运
中华绒螯蟹在贮运环节面临着风险,在冷链物流运输过程中中华绒螯蟹容易因缺氧、缺水、温度骤变等原因,造成死蟹情况的发生。为了提高中华绒螯蟹在贮运环节的存活率和品质,急需对贮运微环境中氧气量和湿度进行精准调控以营造中华绒螯蟹最适运输环境。在贮运过程中出现缺氧或湿度过低等情况容易导致中华绒螯蟹出现垂死或死亡,致使中华绒螯蟹体内组胺含量激增,严重影响中华绒螯蟹的质量安全。组胺作为毒性最大的生物胺,过量摄入会导致人体出现中毒症状,如头痛、恶心、呕吐等状况,严重时会致人死亡。关于食品中组胺的含量,不同国家及地区有其不同的限量标准(详见表1)。
表1 部分国家及地区食品中组胺限量标准表Table 1 Limit standard table of histamine in food in some countries
如何在贮运环节减少水产品中生物胺的产生一直是水产科技工作者的研究热点,研究人员对大目金枪鱼(Thunnusobesus)[66]、鲐鱼(Scomberjaponicus)[67]的组胺及产组胺菌的研究发现,低温贮藏可以显著抑制组胺的产生(表2)。
表2 不同温度贮藏金枪鱼和鲐鱼背部肌肉中组胺含量Table 2 Histamine content in dorsal muscle of tuna and mackerel stored at different temperatures
孟勇等[68]研究了不同储藏温度(4、12、25 ℃)中华绒螯蟹体内生物胺的变化情况,结果发现,中华绒螯蟹在4 ℃环境中储藏9 d,其组织内仍未检测到组胺物质;而将储藏温度调整为12和25 ℃时,其组织内检测到组胺含量的时间分别为5 d和30 h,由此可见,温度与生物胺的产生存在很大关系。
通过以上研究结果可以看出,低温可以有效抑制水产品内组胺的产生,从而保证产品的品质。因此,在中华绒螯蟹贮运过程中应以低温环境为主,避免温度过高造成其体内组胺的生成,影响品质。
近年来国内外学者们围绕中华绒螯蟹产业健康发展开展了一系列研究,如中华绒螯蟹养殖过程中危害物质的新兴检测技术、养殖环节质量控制技术和加工贮运中安全保障技术等,全面助力中华绒螯蟹产业稳定发展。原子吸收光谱法、阳极溶出伏安法等物理方法在检测重金属含量方面具有较高的灵敏度、选择性、准确性和重现性;气相色谱、液相色谱等化学方法在检测农兽药及二噁英等本底环境污染物中具有高特异性、高灵敏度等优点;胶体金试纸条检测技术、重组酶聚合酶扩增技术等在检测中华绒螯蟹病原菌方面具有特异性强、操作简单等优点。但上述方法的测定工作多依赖于大型仪器、检测成本高,且需要专业技术人员才能够完成测定工作。
近年来兴起的荧光定量PCR、ELISA等生物学方法可以简便快速检测中华绒螯蟹养殖过程中危害物质,从一定程度上降低了检测成本。中华绒螯蟹养殖环节中水质调控技术、肠道菌群调控技术、免疫增强技术的开发和应用,为中华绒螯蟹营造了优质的养殖环境,提高了中华绒螯蟹自身的免疫和抗逆能力,全方位保障中华绒螯蟹养殖过程的安全。在贮运环节,精准调控中华绒螯蟹贮运微环境,抑制在运输过程中有害物质的产生,最大限度保障中华绒螯蟹新鲜度,保障中华绒螯蟹产品质量。
中国经过多年蟹文化的沉淀,中华绒螯蟹产业造就了独特的文化内涵,具有一定的出口创汇、文化输出功能。但当前中华绒螯蟹产业面临多方竞争,且质量良莠不齐,要想在众多水产品中脱颖而出,自身质量是关键,因此,针对目前中华绒螯蟹产业存在的系列质量安全问题,未来中华绒螯蟹质量安全研究将聚焦于:开发中华绒螯蟹风险物质的高通量精准识别、非定向筛查技术等快速检测与精准识别技术;构建中华绒螯蟹养殖三维微环境系统以实现危害物质毒性评价与风险评估;结合复合菌剂的重金属迁移钝化、农兽药消减替代技术构建中华绒螯蟹苗种繁育与扣蟹培育危害物防控技术;建立抑菌钝酶及调控包装微环境等中华绒螯蟹养殖加工贮运出口过程中危害物质防控等关键技术;形成中华绒螯蟹全产业链质量监控技术体系构建及应用示范等,着力解决中华绒螯蟹风险物质时空分布和消长规律不明、养殖加工等过程危害物质缺乏有效控制、完整的质量安全监控及反馈机制欠缺等问题,最终实现中华绒螯蟹产业的健康可持续发展。
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