اندازه‌گیری هیستامین در مواد غذایی یک فرآیند حیاتی در تضمین ایمنی و کیفیت مواد غذایی است، به ویژه در محصولاتی که مستعد فساد هستند مانند ماهی، غذاهای تخمیر شده و پنیرهای کهنه. هیستامین یک ترکیب طبیعی است که از تجزیه اسید آمینه هیستیدین، معمولاً از طریق فعالیت میکروبی، تشکیل می‌شود. در حالی که مقادیر کم آن عموماً بی‌ضرر هستند، سطح بالای هیستامین می‌تواند باعث بیماری‌های ناشی از غذا مانند مسمومیت با اسکومبروئید شود و منجر به علائمی مانند سردرد، بثورات پوستی، حالت تهوع و مشکلات تنفسی شود. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» در مورد اهمیت و روش‌های اندازه گیری هیستامین مواد غذایی صحبت می‌کنیم.
هیستامین مواد غذایی چیست؟
هیستامین غذایی ترکیبی طبیعی است که در غذاهای مختلف، به ویژه غذاهای کهنه، تخمیر شده یا فرآوری شده مانند پنیر، گوشت‌های نمک سود شده، ماهی و سبزیجات خاصی مانند گوجه فرنگی و اسفناج یافت می‌شود. این ماده از طریق تجزیه اسید آمینه هیستیدین توسط باکتری‌ها، به ویژه در حین نگهداری یا تخمیر، تشکیل می‌شود. در حالی که هیستامین نقش اساسی در پاسخ ایمنی و هضم غذا دارد، مصرف مقادیر بالای آن در غذا می‌تواند منجر به واکنش‌های نامطلوب در افراد حساس شود که به عنوان عدم تحمل هیستامین شناخته می‌شود. علائم ممکن است شامل سردرد، بثورات پوستی، کهیر، مشکلات گوارشی یا مشکلات تنفسی باشد که به توانایی فرد در تجزیه موثر هیستامین بستگی دارد.
اهمیت اندازه گیری هیستامین مواد غذایی
اندازه‌گیری هیستامین در مواد غذایی برای اطمینان از ایمنی و کیفیت، به ویژه در محصولاتی مانند ماهی، پنیر و مواد تخمیری که سطح هیستامین می‌تواند در طول فرآوری یا نگهداری نامناسب افزایش یابد، ضروری است. یکی از رایج‌ترین روش‌های مورد استفاده، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) است که اغلب با تشخیص فلورسانس یا UV همراه است. در این روش، هیستامین با استفاده از حلال‌ها از ماتریس مواد غذایی استخراج می‌شود، سپس با عواملی مانند دنسیل کلرید مشتق می‌شود تا تشخیص را افزایش دهد. سپس نمونه به سیستم HPLC تزریق می‌شود، جایی که جداسازی و تعیین مقدار می‌شود. HPLC به دلیل دقت، حساسیت و توانایی آن در کار با نمونه‌های غذایی پیچیده، ارزشمند است و آن را به استاندارد طلایی در تجزیه و تحلیل هیستامین تبدیل می‌کند.
روش پرکاربرد دیگر، سنجش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) است که روشی سریع‌تر و ساده‌تر و مناسب برای غربالگری معمول ارائه می‌دهد. کیت‌های ELISA از آنتی‌بادی‌هایی استفاده می‌کنند که به طور خاص به هیستامین متصل می‌شوند و یک سیگنال رنگ‌سنجی ایجاد می‌کنند که می‌توان آن را با اسپکتروفتومتر اندازه‌گیری کرد. اگرچه ELISA دقت کمتری نسبت به HPLC دارد، اما مقرون به صرفه و مناسب برای آزمایش در محل در مراکز تولید مواد غذایی است. روش‌های دیگری مانند الکتروفورز مویرگی، کروماتوگرافی گازی و حسگرهای زیستی نیز در حال ظهور هستند که بسته به کاربرد و نوع غذا، مزایای مختلفی از نظر سرعت، حساسیت و سهولت استفاده ارائه می‌دهند.
روش‌های اندازه گیری هیستامین مواد غذایی
در ادامه به روش‌های اندازه گیری هیستامین مواد غذایی اشاره می‌کنیم:
۱. سنجش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA)
ELISA یک تکنیک ایمونواسی پرکاربرد است که هیستامین را با استفاده از آنتی‌بادی‌های خاص شناسایی و تعیین مقدار می‌کند. این روش شامل اتصال هیستامین در یک نمونه غذایی به یک سطح جامد و سپس معرفی یک آنتی‌بادی متصل به آنزیم است که به هیستامین متصل می‌شود. یک سوبسترا اضافه می‌شود که با آنزیم واکنش می‌دهد تا تغییر رنگ قابل اندازه‌گیری ایجاد کند. این روش به دلیل سهولت استفاده، مقرون به صرفه بودن و مناسب بودن برای غربالگری تعداد زیادی از نمونه‌ها محبوب است. با این حال، ممکن است از واکنش متقاطع با ترکیبات مشابه رنج ببرد و نیاز به اعتبارسنجی دقیق برای اطمینان از دقت، به ویژه در ماتریس‌های غذایی پیچیده مانند ماهی یا محصولات تخمیر شده، دارد.
۲. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
HPLC یکی از دقیق‌ترین و حساس‌ترین روش‌ها برای اندازه‌گیری هیستامین در غذا است. در این تکنیک، هیستامین از غذا استخراج می‌شود، اغلب با استفاده از اسید یا حلال‌های آلی، سپس برای افزایش تشخیص، مشتق‌سازی می‌شود – معمولاً با دنسیل کلرید. نمونه به سیستم HPLC تزریق می‌شود که هیستامین را از سایر مواد جدا کرده و با استفاده از تشخیص UV یا فلورسانس، مقدار آن را تعیین می‌کند. این روش بسیار اختصاصی و مناسب برای تأیید نتایج در تحقیقات یا محیط‌های نظارتی است. با این حال، در مقایسه با روش‌های غربالگری ساده‌تر مانند ELISA یا کیت‌های آزمایش، به تجهیزات گران‌قیمت، پرسنل آموزش‌دیده و زمان آماده‌سازی طولانی‌تری نیاز دارد.
۳. الکتروفورز مویین (CE)
الکتروفورز مویین یک تکنیک تحلیلی پیشرفته است که یون‌ها را بر اساس بار و اندازه آنها با استفاده از یک میدان الکتریکی در یک لوله مویین باریک جدا می‌کند. هنگامی که برای اندازه‌گیری هیستامین استفاده می‌شود، CE جداسازی با وضوح بالا، زمان تجزیه و تحلیل کوتاه و مصرف کم معرف را ارائه می‌دهد. می‌توان آن را با آشکارسازهای فلورسانس القایی UV یا لیزر جفت کرد تا حساسیت را بهبود بخشد. CE به ویژه برای تجزیه و تحلیل حجم‌های کوچک و نمونه‌های پیچیده ارزشمند است. با این حال، استفاده از آن در آزمایش‌های معمول مواد غذایی به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی و تخصص فنی محدود است. این روش بیشتر در محیط‌های آزمایشگاهی دانشگاهی یا سطح بالا یافت می‌شود.
۴. کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی (GC-MS)
GC-MS قدرت جداسازی کروماتوگرافی گازی را با قابلیت شناسایی طیف‌سنجی جرمی برای تشخیص هیستامین ترکیب می‌کند. نمونه باید قبل از تزریق، مشتق‌سازی شود تا هیستامین فرار شود. هیستامین پس از ورود به سیستم GC تبخیر و جدا می‌شود، سپس توسط MS برای تعیین ساختار و غلظت مولکولی آن تجزیه و تحلیل می‌شود. این روش بسیار دقیق و مفید برای تأیید نتایج، به ویژه در مطالعات انطباق با مقررات یا سم‌شناسی است. با وجود دقت آن، GC-MS گران، زمان‌بر و نیازمند مهارت فنی قابل توجهی است و آن را برای کنترل کیفیت معمول مواد غذایی یا تجزیه و تحلیل با توان عملیاتی بالا، کمتر کاربردی می‌کند.
۵. سنجش فلورومتری
روش‌های فلورومتری بر واکنش هیستامین با یک معرف – مانند o-phthalaldehyde (OPA) – برای تولید یک ترکیب فلورسنت که می‌تواند با یک فلورومتر اندازه‌گیری شود، متکی هستند. مقدار فلورسانس مستقیماً با غلظت هیستامین متناسب است. این روش حساسیت خوب و نتایج نسبتاً سریعی ارائه می‌دهد و اغلب در آزمایشگاه‌ها برای تجزیه و تحلیل ماهی و غذاهای دریایی استفاده می‌شود. اگرچه نسبت به HPLC یا GC-MS در دسترس‌تر است، اما هنوز هم ممکن است با مشکلاتی مانند تداخل سایر آمین‌های بیوژنیک یا ترکیبات فلورسنت در ماتریس مواد غذایی مواجه شود و برای نتایج دقیق نیاز به کالیبراسیون و اعتبارسنجی دقیق دارد.
اندازه گیری هیستامین مواد غذایی در آزمایشگاه‌های رسوب آب