《Inorganic Chemistry Communications》:A comprehensive review on contribution of nanosensors towards detection of tyramine in food: Sensing mechanisms, applications and prospects
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单宁胺过量积累引发高血压、头痛等“单宁胺反应”,欧洲食品安全局规定MAOI使用者每餐单宁胺不超过6毫克。本文系统综述了纳米传感器在单宁胺检测中的应用,涵盖比色法、荧光法、电化学传感器、表面增强拉曼光谱、表面等离子共振及压电石英晶体微天平等技术,分析其灵敏度、选择性和实用性差异,提出多模态纳米传感器集成发展的未来方向。
作者:Jigyasa | Jaspreet Kaur Rajput
印度古吉拉特邦瓦多达拉市马哈拉贾·萨亚吉拉奥大学理学院化学系
摘要
酪胺是一种生物胺,其在体内过量积累会导致“酪胺反应”,表现为高血压、头痛和严重的偏头痛发作。根据欧洲食品安全局(EFSA)的规定,服用单胺氧化酶抑制剂(MAOI)药物的人每餐允许摄入6毫克酪胺。纳米传感器易于部署,具有较高的灵敏度和便捷的使用性。本文综述了多种用于食品样品中酪胺检测的纳米传感器(包括比色法、荧光法、电化学法、表面增强拉曼光谱法、表面等离子体共振法和石英晶体微天平法)。同时详细讨论了纳米传感器技术的最新发展趋势,如RGB(红、绿、蓝)比色传感技术、比率荧光技术以及柔性传感器等。在每个纳米传感器部分,都对其优缺点进行了分析。最后,将这些纳米传感器与未来纳米材料的发展前景进行了比较,以期为化学传感器的发展提供参考。这是首次专门针对酪胺检测进行的系统性综述。
引言
生物胺(BAs)是一类具有脂肪族或芳香族结构的含氮化合物,由氨基酸的脱羧作用或醛酮的胺化及转氨作用生成。它们在植物、动物和微生物中均可合成。常见的生物胺包括组胺、酪胺、尸胺、腐胺、色胺、β-苯胺、精胺和阿格马丁[1]。这些物质对人体具有重要作用,但当其在体内积累到高浓度时会产生不良影响。酪胺是最重要的生物胺之一,常与食物中毒(酪胺中毒)相关。它由酪氨酸(一种氨基酸)脱羧产生,在体内具有多种生理功能,如调节炎症以及促进去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺在神经囊泡中的释放。健康人摄入的酪胺会被单胺氧化酶(MAO)代谢为活性较低的p-羟基苯乙酸后进入血液。然而,当摄入大量酪胺或MAO活性受损时,就会发生酪胺中毒。酪胺中毒通常被称为“奶酪反应”或“酪胺反应”,其特征包括血管收缩、高血压[3]、头痛、严重偏头痛[4]和恶心、胸闷等症状。其细胞毒性甚至比组胺更强(见图1)。许多食品中都含有高浓度的酪胺,例如陈年奶酪、加工肉类、发酵蔬菜(腌黄瓜、泡菜、酸菜)和酒精饮料[5]。当患者服用具有MAO抑制作用的药物时,也可能导致MAO活性异常。抗抑郁药物属于常见的MAO抑制剂,这类患者在摄入富含酪胺的食物后常会出现严重偏头痛。由于酪胺无法在这些患者体内被有效代谢,它会通过血液进入神经系统并触发去甲肾上腺素的释放[6]。根据欧洲食品安全局(EFSA)的规定,健康个体(未服用MAOI药物)每餐允许摄入的酪胺最高量为600毫克,而服用经典MAOI药物的个体则为6毫克[7]。图1展示了酪胺引起的高血压情况。
酪胺检测的纳米传感器
为确保公众健康,有必要监测食品中的酪胺含量。目前已有多种分析技术可用于酪胺检测,如高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-质谱法(LC-MS)、气相色谱-质谱法(GC–MS)和酶联免疫吸附测定法(ELISA)。尽管这些技术在准确性和灵敏度方面表现优异,但与纳米传感器相比仍存在不足
结论
发酵食品中过量生物胺的问题引起了消费者的关注,因此对其在食品样品中的检测至关重要。酪胺是一种常见的生物胺,也是毒性最强的生物胺之一。在欧洲,曾发生过以“奶酪反应”或乳制品生物胺中毒为表现的酪胺中毒事件。本文旨在总结当前用于食品样品中酪胺检测的纳米传感器研究进展。
作者贡献声明
Jigyasa:负责撰写初稿、资料收集、方法设计、数据分析及概念框架的构建。Jaspreet Kaur Rajput:负责文章的修订与编辑、项目统筹及方法指导。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
Jigyasa目前担任印度古吉拉特邦瓦多达拉市马哈拉贾·萨亚吉拉奥大学理学院化学系的助理教授。她在Jaspreet Kaur Rajput博士的指导下完成了关于危险物质检测化学传感器设计的博士学位研究,研究领域包括光学传感器、电化学传感器、光催化降解和催化作用。