[科普中国]-生物胺

概述

生物胺（biogenic amine，BA）是一类具有生物活性、含氨基的低分子质量有机化合物的总称。可看作是氨分子中1-3个氢原子被烷基或芳基取代后而生成的物质，是脂肪族，酯环族或杂环族的低分子量有机碱，常存在于动植物体内及食品中。

它们广泛存在于食品中，也是合成荷尔蒙、生物碱、核苷酸、蛋白质和芳香类化合物等的前体物质。适量摄入生物胺能促进生长、增强代谢活力、增强免疫力和清除自由基等，但是过量摄入生物胺则会引起头疼、腹部痉挛、呕吐等不良生理反应。

分类根据生物胺的结构可将其分为三部分：腐胺( putrescine)、尸胺(cadaverin) 、精胺（spermine）、亚精胺（spermidine）等脂肪族胺；酪胺（tyramine）、苯乙胺（phenylethylamine）等芳香族胺；组胺(histamine)、色胺（tryptamine）等杂环胺。它们是生物活性细胞必不可少的组成部分，在调节核酸与蛋白质的合成及生物膜稳定性方面起着重要作用。

按组成成分又可以将生物胺分为单胺和多胺，前者包括组胺、酪胺、尸胺、腐胺、色胺、苯乙胺等，一定量的单胺类化合物对血管和肌肉有明显的舒张和收缩作用，对精神活动和大脑皮层有重要的调节作用；精胺和亚精胺是多胺，其在生物体的生长过程中能促进DNA、RNA和蛋白质的合成，加速生物体的生长发育。1

功能生物胺是生物体内正常的活性成分，在体内起着重要的生理作用。精胺、亚精胺、腐胺和尸胺是生物体内细胞重要的组成部分，在调节DNA、RNA和蛋白质合成及生物膜稳定性方面起着重要的作用，另外精胺对小肠也具有调节作用；色胺能调节血压；苯乙胺可以调节去甲肾上腺素水平和增加血压；酪胺具有显著的抗氧化作用，可以增加心率、血压和血糖浓度等2；组胺是另一种重要的生物胺，其参与局部免疫反应以及调节肠道生理功能，并参与炎症反应，另外组胺能调节白血细胞和一些蛋白质的数量，组胺还作为神经递质行使功能。已知组胺在人体内具有23 种不同的生理功能3，而且不断有其新功能的报道。

生物胺也是一类对多种行为有潜在效应的神经递质。分为儿茶酚胺类（多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素）、吲哚胺类（5-HT）和咪唑胺类（组胺）。释放类型分突触释放和旁释放。生物胺和其受体是多数有精神作用功能的分子和精神类药物的作用靶点。

生物胺存在于多种食品尤其是发酵食品(如奶酪、葡萄酒、啤酒、米酒、发酵香肠、调味品）水产品及肉类产品等中。有人认为葡萄酒中的组胺及其它生物胺可以作为衡量葡萄酒生产过程中卫生条件好坏的一个主要指标。水产品、肉类制品等蛋白含量丰富的食品中生物胺含量与其质量密切相关，有望成为评价此类食品鲜度的一个重要指标。

危害适量的生物胺有利于人体的健康，但是过量的生物胺会使人体中毒，导致严重的后果，会引起头疼、血压变化、呼吸紊乱、心悸、呕吐等严重反应。组胺是生物胺中毒性最大的，过量的组胺会导致头疼、消化障碍及血压异常，甚至会引起神经性毒性。酪胺的毒性次之，过量也会引起头痛和高血压等反应。尸胺和腐胺的自身毒性较小，但是能抑制组胺和酪胺相关代谢酶的活性，而增加组胺和酪胺的数量，从而增强人体的不适症状（图1）。另外，腐胺、尸胺、精胺和亚精胺能够与亚硝酸盐反应产生致癌物质亚硝基胺。4

生物胺限量标准目前虽然制定食品中的生物胺标准十分困难，但部分国家已经尝试根据不同食品的特性给出生物胺的限量标准（表1）。美国规定水产品中组胺含量不得超过50 mg/kg；欧盟规定食品中组胺含量不得超过100 mg/kg，酪胺含量不得超过100～800 mg/kg；我国规定鲐鱼中组胺含量不得超过1 000 mg/kg，其他海产鱼类中不超过300 mg/kg。由于乙醇会加强生物胺的毒性（图1），因此生物胺在酒类中的限量标准要严于普通食品（表1）。澳大利亚和瑞士规定葡萄酒中的组胺含量不得高于10 mg/L，法国规定不得高于8 mg/L，荷兰规定不得高于3.5 mg/L，而德国更加严格，规定不得高于2 mg/L。我国并没有规定酒类中的生物胺含量的限量标准。但我国葡萄酒中组胺的最高含量可达10.51 mg/L，总生物胺含量在6.34～39.05 mg/L之间；而我国传统酒类黄酒中生物胺的平均含量高达115 mg/L，黄酒中组胺的含量在5.02～78.50 mg/L之间，这远高于生物胺（组胺）在葡萄酒中的含量。4

生物胺的检测分析HPLCHPLC因其分析速度快、灵敏度高、精确度高并能同时分析多个化合物被广泛应用于分析检测各类化合物，也是测定生物胺的最常用方式。由于大部分生物胺没有荧光和紫外发色基团，因此需经衍生化后才能测量。常用的衍生化试剂为邻苯二醛（o-phthalaldehyde，OPA）、丹磺酰氯（dansyl chloride，Dns-Cl）、二硝基苯甲酰氯（dinitro benzoyl chloride，DABS-Cl）、苯甲酰氯（benzoyl chloride）等。Dns-Cl是生物胺HPLC检测中应用最多的衍生试剂，其衍生操作简单、衍生物稳定性好且检测范围更广。利用Dns-Cl衍生化并快速方便地分析奶酪中的生物胺，可大大缩短分析时间及成本。目前已经利用串联质谱技术测定肉中的生物胺水平，此方法最大的特色是不需要衍生化，HPLC分离后直接利用串联质谱检测，灵敏度高而且操作十分简单，目前已经可以同时测定10 种未衍生化的生物胺。5

毛细管电泳毛细管电泳也可以直接对生物胺进行分析而并不需要衍生化处理。以UV为检测器，利用毛细管区带电泳技术无需衍生化就能区分6 种生物胺，结合电导检测可同时检测8 种生物胺。当以荧光异硫氰酸酯为衍生剂时，8 种生物胺的检测限可达10-8 mol/L。4

生物传感器法生物传感器法是利用酶、抗原、抗体等物质作为传感器的探针，与样品中的生物胺发生特异性反应，通过转换器后检测信号的变化，从而对生物胺进行定性和定量分析。目前较常用的方法是把胺氧化酶固定在探针上，当胺氧化酶催化脱去生物胺的氨基后形成过氧化氢，通过测定过氧化氢的量确定生物胺的含量。4