游新勇 1,2，杨曙明 1,*，赵璐瑶 1
（1.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全重点实验室，北京 100081；2.内蒙古科技大学数理与生物工程学院，内蒙古 包头 014010）
摘 要：农产品中未知物或非目标化合物的分析、筛查和确证工作是当前农产品质量与安全研究工作的热点。本文综述了农产品中未知物分析的研究进展和应用状况、存在问题及今后的研究方向和发展趋势，建立了基于高分辨精准分子质量、组学技术、生物标志物为平台、其他分析手段等的分析模式，旨在为农产品中未知物或非目标化合物的进一步分析、筛查、监测、预警提供一定的参考，保障农产品质量与安全。
关键词：农产品；未知物；非目标化合物；分析；组学技术
农产品质量与安全作为广大消费者最为关注的民生问题，直接关系到人们的身体健康乃至整个社会的和谐稳定 [1]。随着我国经济和社会的持续快速发展以及人民生活水平的提高，对农产品质量与安全问题提出了越来越高的要求。尽管我国农产品质量与安全水平不断提高，但是当前形势依然很严峻，我国农产品质量与安全工作正面临巨大挑战 [2]。
传统的农产品质量与安全检测技术都是针对已知目标化合物如农兽药残留、重金属、有机污染物、微生物等进行检测，可以起到很好的检测和预警效果 [3]。近年来农产品在种养殖过程中出现了新型的未知物或投入品，如克伦特罗之后又出现了莱克多巴胺、沙丁胺醇、特布他林等新型药物，另外这些新型未知添加物或投入品在农产品中的代谢途径、代谢产物或残留规律还不清楚，这些未知物严重影响着农产品质量与安全 [4]。如何利用现有的科技手段建立农产品中未知物的分析、筛查和确证工作，制定标准，确保农产品质量与安全成为当前各国研究者关注的焦点。由于农产品中基质复杂，样品来源广泛，未知物含量变化大，因此农产品中未知物分析和检测的难度比较大。近年来随着高分辨率仪器分析技术的不断发展、组学技术和生物标志物的广泛应用，使得未知物的分析和检测成为可能。本文对农产品中未知物分析的研究进展和应用状况进行了综述，建立了几种不同的分析和筛查模式，为未知物或非目标化合物的进一步分析、筛查、监测、预警提供一定的参考。
近年来随着分析仪器制造技术的飞速发展，在不知道目标物背景、没有标准品的前提下，可以对非目标化合物进行筛选、确认和定量分析。这一领域立即吸引了各国众多的研究者，同时仪器生产者也在不断开发新一代仪器以满足研究需求 [5]。以高分辨精准分子质量为平台的分析主要采用飞行时间-质谱（time of flight-mass spectrometry，TOF-MS）和轨道离子阱质谱（orbital ion trap-mass spectrometry，orbitrap-MS），准分子离子峰的精确质量数的检索匹配及多级质谱特征碎片离子信息，配合全自动筛选应用软件实现对大量数据的高通量数据分析，成为筛查和确证未知物的有效手段 [6]。
Malik等 [7]综述了液相色谱-质谱（liquid chromatographmass spectrometer，LC-MS）技术在食品安全中对农兽药残留、营养毒素及环境或食品加工过程中的污染物等准确定性和定量的应用，并提出其在污染物多残留分析和非目标化合物或未知物的分离和鉴定上具有重要的发展潜力。Broecker等 [8]应用液相色谱串联四极杆飞行时间质谱（LC-TOF/MS）建立了2 500多种有毒化合物的精确质量谱从而进行系统的毒物分析，并为非目标污染物的定性提供了重要的数据库。Pérez-Parada等 [9]采用LC-MS/MS技术有效地分析和评估了Henares河水中新兴的污染物，发现采用高分辨率和高灵敏度的混合质谱仪有助于扩大河水中污染物的分析范围。Martínez Bueno等 [10]采用LC-TOF/MS对河水中已知或未知药物的精准分子质量进行筛查分析，证明了精确质量全扫描质谱特征和MS/MS谱的高采集率在目标化合物的筛选定量和非目标化合物的定性分析上具有重要的应用潜力。AB SCIEX公司的Schreiber [11]、王海鉴 [12]等分别介绍了Triple 5600和Triple 4600结合化学计量学对食品样品中污染物如农药残留的已知化合物或未知化合物筛查，具有准确的定量和定性分析价值。安捷伦科技有限公司的张之旭 [13]在2014中国食品与农产品质量安全检测技术国际论坛上介绍了质谱技术在农产品中农药残留及未知物筛查的应用。珀金埃尔默股份有限公司中国区市场总监程广辉 [14]在2014第七届中国北京国际食品安全高峰论坛上重点介绍了非目标化合物的快速筛查技术及直接采样飞行时间质谱（direct sample analysis-time of flight，DSA-TOF）实时、快速无需样品制备的质谱检测技术。
林立毅等 [15]利用LC-Triple TOF仪器建立筛查农产品中未知农药的分析方法。采用QuEChERS（quick, easy, cheap, effective, rugged and safe）法对多种农产品中残留的农药进行提取，PeakView软件全智能分析，对照每个化合物的TOF-MS质量精度及同位素分布情况，与标准品谱库对比，给出匹配度，对照化合物与标准品的保留时间，对化合物作出定性判断。同时利用MultiQuant软件对检出的化合物含量结果进行定量分析，该方法满足对农产品中农药残留的筛查检测要求。王美玲等 [16]采用离子阱飞行时间串联质谱技术（LC-MS-ion trap-TOF，LC-MS-IT-TOF）对保健食品中非法添加的西地那非、他达那非和红地那非等28 种磷酸二酯酶-5抑制剂及其类似物进行快速筛查和确证，建立了此28 种化合物的精确分子质量数和多级质谱碎片离子数据库，为保健食品中非法添加的磷酸二酯酶-5抑制剂及其类似物的高通量筛查和定性鉴定提供了依据，根据裂解规律的归纳总结，这种筛查方法还可应用于其未知衍生物及结构类似物的分子式预测和结构推导。周炜等 [17]建立了一整套利用液相色谱-四极杆/线性离子阱质谱（LC-MS/Linear-IT-MS）对兽药中非法添加物进行筛查的方法。首先通过比较样品与阴性对照的差异，采用Q3全扫描方式获取靶目标化合物的母离子质荷比，再对该化合物的质谱参数、色谱分离条件等进行逐一优化，最后利用线性离子阱质谱的“多反应监测触发增强子离子扫描”功能对靶目标化合物与相应标准物质进行谱库匹配分析，为兽药中非法添加物筛查及定性确证提供了一个有效的思路与方法。胡莉等 [18]使用理化性质鉴别、紫外-可见分光光度计、超快速液相色谱仪-二极管阵列检测器-离子阱-飞行时间串联质谱仪共同对用于“染色橙”的未知着色剂进行定性分析，并用超高效液相色谱-串联质谱（ultra performance liquid chromatograph-MS/MS，UPLC-MS/MS）进行确证。综合实验结果，最后定性了用于“染色橙”的未知着色剂为“橘红2号”，其分子式为C 18H 16N 2O 3（m/z 309.193 2）。王菡 [19]对加工肉制品中未知添加物质筛查与确认技术进行了研究，利用LC-TOF/MS对加工肉制品中着色剂、防腐剂、甜味剂、抗氧化剂等进行了筛查和确认，并建立了部分添加剂的标准品数据库。赵延胜 [20]利用多种仪器分析手段对食品中外源添加物进行筛查，初步构建了一套分析方法，适用于常用食品添加剂及食品中可疑化合物的检测分析和筛查确证。
后基因组时代如何解析基因组功能是生命科学研究的热点问题，基于基因功能的复杂性和生物系统的完整性，有必要从整体层面上来理解构成生物体系的各个模块功能。由此基因组学、转录组学、蛋白质组学以及代谢组学等整体性研究方法成了解析功能基因组的新的重要手段，同时也构成了系统生物学的重要内容。将其中成分的功能或有害性等表观性状与基因、蛋白质和代谢物建立联系 [5,21]。基因组学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学等四大高通量分析组学技术为不同层次系统研究农产品质量与安全提供了技术平台，组学分析技术近年来在农产品未知物分析过程中被广泛采用，其中以代谢组学和转录组学应用最广 [22-23]。
2.1 基于代谢组学为平台的未知物分析
代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动后，相对分子质量小于1 000 的小分子代谢产物的变化或其随时间的变化 [24]。根据研究对象和目的的不同，代谢组学分析技术分为靶向代谢组学和非靶向代谢组学技术，即可以对已知的化学物质进行分析，又能对未知的化学物质进行分析 [2,25]。代谢组学基于全面分析农产品成分组成的整体分析方法，因此在检测非特定目标物方面有其他检验方法所没有的优势，因此近几年，国内外一些学者陆续采用代谢组学技术对农产品中非目标化合物或未知物进行了研究 [26-29]。
de Clercq等 [30]报道了“应用HPLC-高分质谱（high resolution mass spectrometer，HRMS）进行口服泼尼松龙的黑白花奶牛糖皮质激素的代谢组学研究”。他们使用了HPLC-Orbitrap和HPLC-TOF-MS/MS对口服药物组及对照组奶牛、犊牛的尿液和粪便进行比较研究，发现了数种泼尼松龙的特有代谢产物，例如20β-二氢泼尼松龙和20α-二氢泼尼松龙，这些发现有助于选择到区别于内源性糖皮质激素的恰当标志物，证实动物曾使用了非法添加剂。Javier等 [31]报道了使用组合式质谱仪进行恩诺沙星在肉鸡的代谢组学研究，以寻找新的代谢产物。治疗剂量的恩诺沙星通过饲料连续喂鸡4 d，肌肉、血液、肝脏等组织取样，与对照组比较后提取药物及其代谢物峰。取出目标物后剩余为可能的未知代谢物峰。通过一级质谱的精准分子质量和天然同位素丰度拟合，初步筛选新的恩诺沙星代谢产物。然后，通过二级质谱峰拟合，最终确认了13 种新的恩诺沙星代谢产物。Tengstrand等 [3]利用代谢组学技术，使用HPLC-TOF/MS进行食品中非目标污染物的分析。他们在3 种新鲜橙汁分别添加了0.4～100 μg/g水平的26 种化学污染物，通过色谱峰增益降低本底样品噪声，利用主成分分析建模，辨别含有污染物的果汁。所有含有污染物果汁均被辨别出来，同时仅出现2 个假阳性结果。Courant等 [32]利用LC-HRMS，结合非靶向代谢组学分析方法，建立了根据小牛尿液代谢物的改变来监测滥用β2-受体激动剂克伦特罗的方法，结合主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析进行数据分析，发现了两个潜在的生物标志物，但能否作为克伦特罗所特有的生物标志物还有待进一步确证。
李哲 [33]研究了基于代谢组学的微囊藻毒素-LR毒性的作用机制，论证代谢组学应用于农产品安全监测、评估的可能性。研究结果发现，尿液中羟基苯乙酸、色氨酸和马尿酸的含量降低，磷脂酰乙醇胺、血栓烷B 2、胆酸的含量升高，这些物质的变化均与微囊藻毒素-LR对机体造成的损伤有关。论证了代谢组学具有非侵入性、无目标性和灵敏性的特点，对非目标化合物的代谢评估具有重要意义。李勇 [34]建立了鸡体内兽药喹烯酮的代谢组学方法，揭示了兽药的残留机制，发现新的代谢标识物。结果表明代谢组学分析能够很好地反映出用药后动物体内外源性代谢物的剂量效应和时间效应，还能够描述出内源性代谢物表型的改变，为兽药残留及监测提供基础。许梅燕 [35]研究了添加色素在肉鸡及其产品中代谢组学的分析，研究发现色素在动物体内引起的内源性代谢物变化并找到一定的生物标记物，从而识别天然及人工合成色素对内源性代谢的影响，实现禽产品中色素残留的溯源分析，为有效评价禽产品中色素的安全性提供科学依据。卢春凤 [36]对内分泌干扰物四氯二苯并二噁英与多氯联苯类联合暴露复合效应的代谢组学研究，探讨复合效应作用模式及作用机制，寻找复合效应的候选生物标志物，为未知污染物的筛查提供了基础数据。
2.2 基于转录组学为平台的未知物分析
转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况，研究生物细胞中转录组的发生和变化规律 [22]。应用转录组学技术对农产品中未知物或非目标化合物对机体在DNA水平、mRNA水平上的响应研究，通过生物芯片技术、mRNA差异显示技术和基因表达谱分析等，为未知物或非目标化合物分析、筛查提供了可能。Sato等 [37]研究了β2-受体激动剂克伦特罗对大鼠骨骼肌和左心室肌的β1-和β2-受体mRNA的表达，通过实时聚合酶链式反应（real time-polymerase chain reaction，real time-PCR）分析了盐酸克伦特罗对快肌纤维丰富的趾长伸肌（extensor digitorum longus，EDL）和慢肌纤维丰富的比目鱼肌（soleus，SOL）和左心室肌（left ventricle，LV）的β1-和β2-受体mRNA的表达，将成年雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分为盐酸克伦特罗给药组和对照组，给药的剂量是1 mg/（kg·d），给药10 d。结果表明盐酸克伦特罗给药组显著增加了EDL的质量、RNA浓度和总RNA含量，对SOL和LV的质量没有影响；但是盐酸克伦特罗能显著降低LV的β1-受体mRNA的表达，同时降低了EDL和LV的β2-受体mRNA的表达，对SOL肌的β2-受体mRNA的表达无影响，因此盐酸克伦特罗影响β1-和β2-受体mRNA的表达和肌肉生长取决于肌纤维类型。Riedmaier等 [38]研究认为RNA测序技术在打击滥用合成代谢剂中是一种有效的筛查工具。合成代谢剂的使用会引起动物分子水平上的生理变化，通过对基因表达响应的定量可以成为新的筛查方法，研究表明RNA测序筛选候选生物标志物在检测合成代谢剂的滥用上具有重要的潜力。Riedmaier等 [39]同时研究了打击非法生长促进剂应用时监测RNA表达的变化，介绍了基因表达谱分析技术，总结了以转录组分析和识别牛中生长促进剂使用后潜在的基因表达生物标志物，这对于动物性食品中生长促进剂的筛查分析具有重要的意义。
张广远 [40]建立了转基因食品基因芯片检测及鉴定方法，以商业化种植的转基因作物为对象，应用寡核苷酸基因芯片技术建立了7 种转化事件特异性检测方法，为未知转基因食品的筛查提供了依据。高兴等 [41]开展了多种食源性致病菌的基因芯片检测技术，初步建立了基于随机引物PCR的基因芯片技术进行多种食源性致病菌检测的方法，为病原细菌高通量筛查检测提供了一种新的思路。穆小婷等 [42]综述了生物芯片在乳品检测中的应用，对乳品中非目标化合物的筛查具有重要的作用。翟淑平等 [43]应用蛋白芯片技术建立了动物组织中重要兽药磺胺二甲基嘧啶、恩诺沙星、盐酸克伦特罗和链霉素的高通量筛选方法。
2.3 基于蛋白质组学为平台的未知物分析
张增荣等 [44]探讨了蛋白质组学技术在畜禽肉品质研究中的应用，为畜禽肉制品品质的非目标化合物的表征提供了可能。吴晖等 [45]分析了蛋白质组学技术在食品微生物安全评估与检测中的应用，探讨利用蛋白质组学的方法研究微生物在外界环境变化时蛋白质组上的响应以及与食品安全相关的生物膜的研究进展等，实现了食品中的病源微生物以及微生物毒素的快速分析和筛查。
生物标志物（biomarker）是指能反映生物体与环境因子相互作用引起的生理、生化、免疫和遗传等多方面分子水平改变的物质 [46]。它可以测定污染物效应的生理和生化指标，也可以通过组学技术测定污染物在生物体转录或代谢物的特征指标，通过对生物标志物的发现和监测，可以及时诊断和监控当前生物学过程 [5]。各国学者在农产品安全领域也开展了不同污染物的生物标志物研究，由生物标志物的分析来推测农产品中是否或曾经存在一些违禁污染物或非目标污染物。
Regal等 [47]利用液相色谱-高分辨质谱仪，应用代谢组学的方法建立了两个模型，对牛的血清进行分析，以鉴定牛是否使用了雌二醇或孕酮，实验结果发现雌二醇或孕酮的潜在生物标志物为准确判断牛体内是否含有雌二醇或孕酮提供了理论依据。德国慕尼黑工业大学的Pfaffl [48]和Riedmaier [49]等综述了转录组的生物标志物，当组织、器官或细胞受外部环境影响时，在分子或细胞水平上会有基因表达水平的变化，从而能够指示或描述药物或环境刺激后的生理或病理状态，在兴奋剂和激素生物学中已成功应用特征基因和microRNA的表达模式，尤其是RT-qPCR数据分析方法在发现生物标志物中的应用，使得生物标志物的研究更加活跃。赵焱坤 [50]研究了微量有机磷农药胁迫下家蚕生物标志物的响应，结果表明家蚕对有机磷农药是很敏感的，即使受到微量质量浓度（0.05 mg/L）的胁迫，其生理方面都会发生显著变化，这些变化部分可以作为候选的环境农药残留检测的生物标志物。陈慧男等 [51]综述了分子标志物在植物重金属污染中的应用，分别探讨了金属结合蛋白、抗氧化酶防御系统、ATP酶、DNA损伤等各种生物分子作为标志物监测及预警植物受重金属污染的程度。王奇 [52]研究了珠江三角洲典型养殖区磺胺类抗生素的监测分析及其生物标记物，结果发现水体中鱼类肝脏组织中谷胱甘肽转移酶、丙二醛含量可以作为专一性较高的生物标志物，结合其他指标共同指示磺胺类药物在环境中的残留。
近年新兴起来的微流控芯片-质谱检测技术等也为农产品中的未知物分析提供了一种全新的思路。张洁等 [53]设计了一个微流控芯片上的体外肝模型来研究前体药物代谢，并同时使用质谱检测前体药物的代谢产物。若将这种微流控芯片上的细胞培养技术应用在农产品上，检测某一物质对人体或动物是否有害时，将其直接作用于细胞，模拟体内实验，可以测定其代谢产物和对细胞造成的影响，这样就可以减少动物实验，更省时简便。另外借助色谱分离原理，可以设计一种微流控芯片：将混合物注入，按种类不同分流入不同的通道，再串联质谱进行定性分析，减轻分离大量化合物对色谱柱的损害，不同通道分别进质谱，可以筛查更多物质。
由于农产品基质复杂，样品来源广泛，筛查对象千差万别，未知物含量变化大，因此在农产品未知物或非目标化合物分析中存在的问题也比较多，大体可归纳以下几个方面：非目标化合物的定性和结构解析；高通量、高分辨率仪器设备和软件的开发整合；基于组学技术数据库的构建；生物标志物的筛选和确认。但可以肯定的是在今后农产品质量与安全的研究工作中，各种平台基础上的未知物分析手段将会快速发展，这些问题将成为今后研究的重点，同时在此基础上发展多维仪器设备技术的联用、未知物快速筛查技术等也将成为今后的发展方向。
农产品质量安全是一个全球关注的论题，同时也将是一个长久的议题，这对保障消费者健康和生命安全至关重要，然而生产者追求最大利润的天性难以完全被法律和良心锁住，造成农产品中不断出现新型未知添加物，因此农产品中未知物或非目标化合物的分析筛查工作成为不同国家、不同层次的众多研究者关注的焦点 [5]。相信随着科技的不断进步和发展，在农产品未知物或非目标化合物分析中会逐步建立成熟的分析筛查模式，完善农产品中不确定因子的监测和评估，有效监控农产品质量安全，保障消费者权益和生命健康。
参考文献：
[1] 王强, 薛晓锋, 赵静. 质谱检测技术在蜂蜜溯源分析中的应用[J]. 中国农业科技导报, 2013, 15(4): 42-47.
[2] 刘思洁, 吴永宁, 方赤光. 代谢组学技术在食品安全中的应用[J]. 食品安全质量检测学报, 2014, 5(4): 1081-1086.
[3] TENGSTRAND E, ROSÉN J, HELLENÄS K E, et al. A concept study on non-targeted screening for chemical contaminants in food using liquid chromatography: mass spectrometry in combination with a metabolomics approach[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2013, 405(4): 1237-1243. DOI:10.1007/s00216-012-6506-5.
[4] 陈业兵, 董建军, 谷晓红, 等. 加强科技创新, 保障农产品质量安全[J]. 中国食物与营养, 2014, 20(3): 18-20. DOI:10.3969/ j.issn.1006-9577.2014.03.004
[5] 杨曙明. 国外农产品分析技术研究热点及趋势分析: 第六届食品分析技术进展大会研究报告述评[J]. 农产品质量与安全, 2014(1): 72-76. DOI:10.3969/j.issn.1674-8255.2014.01.018.
[6] 袁存光, 祝优珍, 田晶, 等. 现代仪器分析[M]. 北京: 化学工业出版社, 2012: 360-361.
[7] MALIK A K, BLASCO C, PICÓ Y. Liquid chromatography-mass spectrometry in food safety[J]. Journal of Chromatography A, 2010, 1217(25): 4018-4040. DOI:10.1016/j.chroma.2010.03.015.
[8] BROECKER S, HERRE S, WÜST B, et al. Development and practical application of a library of CID accurate mass spectra of more than 2,500 toxic compounds for systematic toxicological analysis by LC-QTOFMS with data-dependent acquisition[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2011, 400(1): 101-117. DOI:10.1007/s00216-010-4450-9.
[9] PÉREZ-PARADA A, del MAR GÓMEZ-RAMOS M, BUENO M J M, et al. Analytical improvements of hybrid LC-MS/MS techniques for the efficient evaluation of emerging contaminants in river waters: a case study of the Henares River (Madrid, Spain)[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2012, 19(2): 467-481. DOI:10.1007/ s11356-011-0585-2.
[10] MARTÍNEZ BUENO M J, ULASZEWSKA M M, GOMEZ M J, et al. Simultaneous measurement in mass and mass/mass mode for accurate qualitative and quantitative screening analysis of pharmaceuticals in river water[J]. Journal of Chromatography A, 2012, 1256: 80-88. DOI:10.1016/j.chroma.2012.07.038.
[11] SCHREIBER A, BORTON C. Target and non-target screening for pesticide residues in food samples using the AB SCIEX triple TOFTM 5600 system[J]. Application note Abex, 2010. http://www. researchgate.net/publication/267389856_Target_and_Non-Target_ Screening_for_Pesticide_Residues_in_Food_Samples_using_the_AB_ SCIEX_TripleTOF_5600_System.
[12] 王海鉴. 使用Triple TOF4600进行未知物筛查[J]. 食品安全导刊, 2013(15): 39-40.
[13] 张之旭. 质谱技术在农产品中农药残留及未知物筛查的应用[R]. 北京: 中国仪器仪表学会分析仪器分会, 2014.
[14] 程广辉. 预防食品掺伪, 掺假解决方案介绍[R]. 北京: 北京食品学会, 2014.
[15] 林立毅, 杨黎忠, 严丽娟, 等. QuEChERS-TOF-MS/MS检测食品农产品中残留的未知农药[J]. 食品安全质量检测学报, 2013, 4(3): 899-904.
[16] 王美玲, 曾乐, 颜鸿飞, 等. 高效液相色谱-离子阱飞行时间串联质谱法快速筛查保健食品中非法添加的磷酸二酯酶-5抑制剂及其类似物[J]. 分析测试学报, 2014, 33(3): 239-247. DOI:10.3969/ j.issn.1004-4957.2014.03.001.
[17] 周炜, 陈慧华, 应永飞, 等. 高效液相色谱-四极杆/线性离子阱质谱法筛查兽药中非法添加物的研究[J]. 中国兽药杂志, 2014, 48(4): 24-28.
[18] 胡莉, 雷绍荣, 郭灵安, 等. 液相色谱-离子阱-飞行时间质谱法定性分析未知着色剂[J]. 分析化学, 2013, 40(1): 110-114. DOI:10.3724/ SP.J.1096.2013.20235.
[19] 王菡. 加工肉制品中未知添加物质筛查与确证技术研究[D]. 沈阳:沈阳农业大学, 2011.
[20] 赵延胜. 食品中外源添加物的筛查分析技术研究[D]. 无锡: 江南大学, 2012.
[21] 王献, 林树海, 蔡宗苇. 基于质谱技术的代谢组学研究及其在中国的发展[J]. 中国科学:化学, 2014, 44(5): 724-731.
[22] 张双庆, 董振武, 杨月欣. 食物组学: 现代食物科学和营养学研究的新方法[J]. 卫生研究, 2014, 43(5): 881-885.
[23] CIFUENTES A. Foodomics: advanced mass spectrometry in modern food science and nutrition[M]. USA: John Wiley & Sons, 2013: 453-455.
[24] LAO Y M, JIANG J G, YAN L. Application of metabonomic analytical techniques in the modernization and toxicology research of traditional Chinese medicine[J]. British Journal of Pharmacology, 2009, 157(7): 1128-1141. DOI:10.1111/j.1476-5381.2009.00257.x.
[25] LÄMMERHOFER M, WECKWERTH W. Metabolomics in practice: successful strategies to generate and analyze metabolic data[M]. USA: John Wiley & Sons, 2013: 21-22; 93-94.
[26] 邱绪建, 耿伟, 刘光明, 等. 代谢组学方法在食品安全中的应用研究进展[J]. 食品工业科技, 2012, 33(21): 369-373.
[27] 李宁, 范雪梅, 王义明, 等. 代谢组学及其分析技术的研究进展[J].中南药学, 2014, 12(7): 668-673.
[28] 王世成, 王颜红, 胡小燕, 等. 代谢组学技术以及在食品安全方面的应用[J]. 食品科技, 2009, 34(3): 122-125.
[29] 王磊, 薄涛, 蒙昔. 正在蓬勃兴起的“代谢组学”研究技术与方法[J]. 生命的化学, 2014, 34(1): 75-78.
[30] de CLERCQ N, van den BUSSCHE J, CROUBELS S, et al. Metabolomic profiling of the glucocorticoid status of Holstein friesian cows by HRMS upon administration of prednisolone[C]//Book of abstracts: 6th international symposium on recent advances in food analysis. Belgium: Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, 2013: 135.
[31] GUTIERREZ F, HERMO OUTEIRAL M, TORRALBO J, et al. Metabotic study of enrofloxacin in chicken tissues by LTQ-orbitrap and multiple data processing techniques[C]//Book of abstracts: 6thinternational symposium on recent advances in food analysis. Belgium: Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, 2013: 469.
[32] COURANT F, PINEL G, BICHON E, et al. Development of a metabolomic approach based on liquid chromatographyhigh resolution mass spectrometry to screen for clenbuterol abuse in calves[J]. Analyst, 2009, 134(8): 1637-1646. DOI:10.1039/b901813a.
[33] 李哲. 基于代谢组学的微囊藻毒素-LR毒性作用机制的研究[D]. 无锡: 江南大学, 2009.
[34] 李勇. 鸡体内兽药喹烯酮代谢组学方法建立及应用[D]. 北京: 中国人民解放军军事医学科学院, 2008.
[35] 许梅燕. 添加色素在鸡及其产品中代谢组学的GC-MS分析研究[D].长春: 长春理工大学, 2012.
[36] 卢春凤. 内分泌干扰物TCDD与PCBs联合暴露复合效应代谢组学研究[D]. 沈阳: 沈阳药科大学, 2009.
[37] SATO S, NOMURA S, KAWANO F, et al. Effects of the β2-agonist clenbuterol on β1- and β2-adrenoceptor mRNA expressions of rat skeletal and left ventricle muscles[J]. Journal of Pharmacological Sciences, 2008, 107(4): 393-400. DOI:10.1254/jphs.08097FP.
[38] RIEDMAIER I, BENES V, BLAKE J, et al. RNA-Sequencing as useful screening tool in the combat against the misuse of anabolic agents[J]. Analytical Chemistry, 2012, 84(15): 6863-6868. DOI:10.1021/ac301433d.
[39] RIEDMAIER I, PFAFFL M W, MEYER H H D. The physiological way: monitoring RNA expression changes as new approach to combat illegal growth promoter application[J]. Drug Testing and Analysis, 2012, 4(Suppl 1): 70-74. DOI:10.1002/dta.1386.
[40] 张广远. 转基因食品基因芯片检测及鉴定方法的建立[D]. 济南: 山东师范大学, 2013.
[41] 高兴, 曲险峰, 孙伟, 等. 多种食源性致病菌的基因芯片检测技术[J].解放军医学杂志, 2012, 37(8): 765-769.
[42] 穆小婷, 董文宾, 王玲玲, 等. 特异性生物芯片在乳品检测中的应用[J]. 中国乳品工业, 2014, 42(2): 38-40. DOI:10.3969/ j.issn.1001-2230.2014.02.010.
[43] 翟淑平, 郭志红, 王艳, 等. 应用蛋白芯片检测兽药残留[J]. 中国动物保健, 2007(12): 114-116.
[44] 张增荣, 蒋小松, 杜华锐, 等. 蛋白质组学技术在畜禽肉品质研究中的应用[J]. 中国家禽, 2014, 36(8): 2-7. DOI:10.3969/ j.issn.1004-6364.2014.08.002.
[45] 吴晖, 冯广莉, 李晓凤, 等. 蛋白质组学技术在食品微生物安全评估与检测中的应用[J]. 现代食品科技, 2013, 29(11): 2793-2799.
[46] 鲁静, 周催, 孙娜, 等. 丙烯酰胺生殖和发育毒性及其生物标志物的研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2014, 5(2): 457-462.
[47] REGAL P, ANIZAN S, ANTIGNAC J P, et al. Metabolomic approach based on liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry to screen for the illegal use of estradiol and progesterone in cattle[J]. Analytica Chimica Acta, 2011, 700(1/2): 16-25. DOI:10.1016/j.aca.2011.01.005.
[48] PFAFFL M W. Transcriptional biomarkers[J]. Methods, 2013, 59(1): 1-2. DOI:10.1016/j.ymeth.2012.12.011.
[49] RIEDMAIER I, PFAFFL M W. Transcriptional biomarkers: high throughput screening, quantitative verification, and bioinformatical validation methods[J]. Methods, 2013, 59(1): 3-9. DOI:10.1016/ j.ymeth.2012.08.012.
[50] 赵焱坤. 微量有机磷农药胁迫下家蚕生物标志物的响应[D]. 重庆:西南大学, 2014.
[51] 陈慧男, 胡大鹏, 陈琛, 等. 分子标志物在监测植物重金属污染中的应用[J]. 杭州师范大学学报(自然科学版), 2013, 12(4): 319-322. DOI:10.3969/j.issn.1674-232X.2013.04.007.
[52] 王奇. 珠江三角洲典型养殖区磺胺类抗生素的监测分析及其生物标记物研究[D]. 广州: 暨南大学, 2010.
[53] 张洁, 陈秋水, 吴静, 等. 微流控芯片上前体药物代谢模拟及质谱分子检测[C]//北京大学: 中国化学会第29届学术年会摘要集: 第38分会: 质谱分析, 2014: 65.
Advances in Analysis of Unknown Components in Agricultural Products
YOU Xinyong
1,2, YANG Shuming
1,*, ZHAO Luyao
1
(1. Key Laboratory of Agri-food Safety and Quality, Ministry of Agriculture, Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-Products, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 2. School of Mathematics, Physics and Biological Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China)
Abstract：The screening and confirmation analysis of unknown or non-target compounds in agricultural products are the current focus of studies on agricultural product quality and safety. This paper reviews the progress made in the development and application of analytical techniques such as high-resolution accurate molecular mass spectrometry, omics technology and biomarker-based techniques for the identification of unknown components in agricultural products. Existing problems are pointed out and future development directions are also proposed. The aim of this paper is to provide a reference for further analysis, screening, monitoring, and early warning of unknown or non-target compounds in agricultural products to ensure the quality and safety of agricultural products.
Key words：agricultural products; unknown; non-target compounds; analysis; omics technology
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201601045
中图分类号：TS201.6
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2016）01-0263-06
引文格式：
游新勇, 杨曙明, 赵璐瑶. 农产品中未知物分析的研究进展[J]. 食品科学, 2016, 37(1): 263-268. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201601045. http://www.spkx.net.cn
YOU Xinyong, YANG Shuming, ZHAO Luyao. Advances in analysis of unknown components in agricultural products[J]. Food Science, 2016, 37(1): 263-268. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201601045. http://www.spkx.net.cn
收稿日期：2015-01-26
基金项目：公益性行业（农业）科研专项（201203023）；内蒙古科技大学创新基金-科研启动项目（2014QDL009）
作者简介：游新勇（1982—），男，博士研究生，研究方向为农产品质量安全检测及评价。E-mail：xinyong8206@163.com
*通信作者：杨曙明（1963—），男，研究员，博士，研究方向为畜产品质量与安全。E-mail：yangshumingcaas@sina.com