Микотоксины — это токсические вторичные метаболиты, продуцируемые различными видами плесневых грибов, которые могут присутствовать в пищевых продуктах животного и растительного происхождения. Они обладают высокой термостабильностью, низкой растворимостью в воде и значительным биологическим эффектом даже при низких концентрациях. Основные группы микотоксинов включают афлатоксины, охратоксины, фузариотоксины, патулин и трихотецены.
Ключевым этапом анализа микотоксинов является правильный отбор проб, поскольку их распределение в пищевом продукте крайне неравномерное. Пробы должны представлять всю партию продукции, учитывая возможные очаги концентрации токсинов. Для зерна рекомендуется многоточечная проба, объединённая в однородную смесь, после чего производится измельчение и сушение до стабильной массы. В молочной продукции и жидких средах используют метод многократного смешивания с последующим гомогенизированием.
Экстракция является необходимым этапом выделения микотоксинов из сложной пищевой матрицы. В зависимости от природы токсина применяются различные растворители: метанол, ацетон, смесь воды с органическими растворителями. Для афлатоксинов и охратоксинов характерна высокая эффективность метанол/вода 80/20, тогда как фузариотоксины лучше извлекаются ацетон/вода. Часто применяют метод твердофазной экстракции для очистки экстрактов и снижения матричных эффектов, что особенно важно при последующем хроматографическом анализе.
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) является основным методом количественного определения микотоксинов. Применяются колонки C18, подвижные фазы включают воду с органическим растворителем и буферные системы, обеспечивающие оптимальную разделяющую способность. Детектирование может осуществляться флуоресценцией (например, для афлатоксинов) или масс-спектрометрией для повышения чувствительности и селективности.
Газовая хроматография с последующей масс-спектрометрией (ГХ-МС) используется для летучих и термостабильных микотоксинов, после их дериватизации, позволяющей улучшить разделение и детекцию. Для термолабильных соединений предпочтительна ВЭЖХ, а для сложных матриц — комбинация жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS/MS).
Иммуноаналитические подходы, такие как ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), широко применяются для скрининга микотоксинов в больших объёмах проб. Метод основан на специфическом связывании антител с микотоксином, что позволяет быстро получать количественные результаты. Высокая чувствительность ELISA сочетается с возможностью параллельной обработки множества проб, однако требует подтверждения хроматографическими методами при превышении допустимых норм.
Современные биосенсоры используют ферментативные, иммунные и нуклеиновые элементы для детекции микотоксинов в реальном времени. Электрохимические и оптические сенсоры позволяют выявлять концентрации микотоксинов на уровне частей на миллиард, что особенно важно для контроля пищевой безопасности. Разработка портативных сенсорных систем открывает возможность оперативного мониторинга на этапах хранения и переработки сырья.
Все аналитические методы подлежат строгой валидации по показателям точности, воспроизводимости, предела обнаружения и диапазона линейности. Для сравнения и стандартизации используют сертифицированные эталонные материалы. Регулярный контроль качества и участие в межлабораторных испытаниях обеспечивают достоверность результатов.
Мировые и национальные стандарты, включая Codex Alimentarius и нормативные документы ЕС, устанавливают максимальные допустимые уровни микотоксинов в пищевых продуктах. Контроль этих уровней требует применения высокочувствительных методов анализа и систематического мониторинга, что позволяет минимизировать риски для здоровья человека.
Эффективный мониторинг микотоксинов включает не только аналитический контроль, но и профилактические меры: правильное хранение сырья, контроль влажности и температуры, применение фунгицидов и сортировочных операций. Совместное использование аналитических и превентивных методов снижает вероятность накопления токсинов до опасных уровней.