尸胺又名1,5-二氨基戊烷、尸毒素，属于脂肪族多胺类化合物，是由赖氨酸在赖氨基酸脱羧酶的作用下进行脱羧反应形成的一种多胺类化合物，广泛存在于生物体中。鉴于尸胺的生理和毒理学影响，其在食品中的存在已成为一个潜在的公共卫生问题。尸胺一般被认为是肉类中微生物衰变程度的关键性化合物。由于肉类腐败变质后通常含有高浓度的尸胺，因此，可用来作为食品新鲜度的一个评价指标。尸胺的检测对保障人们的健康和提高食品的品质安全有着重要的意义。

目前，检测食品中尸胺的方法主要有薄层色谱法、离子色谱法、液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、毛细管电泳法和生物传感器法等。利用变性血红蛋白（uHb）制备传感器可显著提高检测灵敏度。二胺氧化酶（DAO）也被称作含吡哆醛的胺氧化酶，尸胺等二胺可以在DAO的催化作用下脱去氨基生成氨、醛及过氧化氢，通过测定过氧化氢的生成量可以确定待测样品中生物胺的含量。由于AuNPs还具有高比表面积、高活性、特殊的物理性质等特点，在传感器领域有着广泛的应用前景。

仲恺农业工程学院轻工食品学院的张敏、吴俊铨和赵晓娟*等人基于DAO催化尸胺产生H 2 O 2 和uHb对H2O2具有良好催化能力的原理，结合Clay-AuNPs构建了一种高灵敏的电化学生物传感器，并用于马鲛鱼中尸胺含量的检测，为马鲛鱼等各种样品中尸胺含量的快速测定及新鲜度评价提供参考。

1 AuNPs的透射电镜分析

将制备好的AuNPs进行透射电镜表征，并对100 个AuNPs颗粒的粒径进行统计分析，结果如图1所示。可以观察到分散良好和几乎为球形的纳米粒子，且纳米粒子的粒径分布相对较窄，大部分粒径在3.5～6.5 nm范围内，平均粒径约为5.0 nm。

2 测试底液pH值的选择

配制底液的pH值会影响尸胺在溶液中的存在状态以及稳定性，从而影响尸胺与DAO的作用能力。利用SWV考察DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE在不同浓度pH 7.0的尸胺溶液和pH 10.0的尸胺溶液中的电流响应（图2）。DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE在pH 10.0的底液中的响应电流值随着尸胺浓度的增加而增加，这主要是由于在pH 10.0的底液中尸胺带负电荷，有利于其与带正电荷的DAO发生反应，高浓度的尸胺可产生较多的H 2O 2，从而使响应电流增大。所以，选择尸胺测试底液的最佳pH值为10.0。

3 电极修饰条件的优化

3.1 修饰体系的选择

结果如图3所示，尸胺溶液在DAO-GLU/Clay-AuNPs/GCE上未出现电化学响应。Hb/Clay-AuNPs/GCE和DAO-GLU/Hb/Clay-AuNPs/GCE的测试效果较差。uHb/Clay-AuNPs/GCE和DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE的Δ I大，说明这两种修饰电极在尸胺溶液中的测试效果较好。由于DAO对尸胺等生物胺的催化具有较强的专一性，可以避免电极在实际样品测定时受到其他物质的干扰，从而提高测定结果的准确性。因此，选择DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE对尸胺进行测定。

3.2 过氧化物酶（模拟酶）的选择

结果显示，尸胺在DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE表面的响应电流值随着尸胺浓度的增加而增加，还原峰形明显，说明由uHb修饰的电极催化活性较高，更适合用于尸胺的测定。因此，选择变性Hb作为过氧化物酶（模拟酶）对电极进行修饰。

3.3 DAO修饰条件的优化

  • DAO配制底液的选择

结果显示，由pH 7.0 PBS配制的DAO溶液修饰得到的电极对尸胺的响应较灵敏，说明用pH 7.0 PBS配制的DAO对测试溶液中的尸胺有较高的催化活性，因此选用0.1 mol/L PBS（pH 7.0）作为DAO的配制底液。

  • DAO浓度的优化

结果显示，随着DAO质量浓度的增加，电极的响应电流差不断增加，并在70 mg/mL时电流差达最大值，说明当DAO质量浓度为70 mg/mL时，DAO膜的厚度适宜，酶的催化活性最高，从而使DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE具有较高的测试灵敏度。因此选择70 mg/mL DAO溶液进行修饰。

4 DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE的电化学表征

4.1 CV法

将GCE、Clay-AuNPs/GCE、uHb/Clay-AuNPs/GCE、DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE置于5 mmol/L K 3 Fe( CN) 6溶液中，利用CV法进行表征，结果如图7所示。由于Clay表面的负电荷对[Fe(CN) 6] 3-具有一定的排斥作用，K 3Fe(CN) 6在Clay-AuNPs/GCE（线b）上的氧化还原峰电流比在GCE（线a）上的明显减小。将uHb修饰在Clay-AuNPs/GCE上，由于uHb大的空间位阻使 K 3 Fe( CN) 6的响应电流进一步降低（线c）。 K 3 Fe( CN) 6在DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE上的氧化还原峰几乎消失，主要是由于DAO大的空间位阻阻碍了电子传递，同时表明DAO已固定在电极表面。

4.2 EIS分析

利用电化学阻抗（EIS）对DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE的制备及应用过程进行监测，研究修饰电极的界面性质，得到EIS的Nyquist图谱（图8）。高频区半圆的直径代表电子转移阻抗（ R ct），其大小反映K 3Fe(CN) 6等氧化还原探针在电极表面的电子转移动力学特性。由图8可以看出，与GCE（线a）相比，Clay-AuNPs/GCE（线b）的 R ct明显增加。uHb/Clay-AuNPs/GCE（线c）、DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GC（线d）和测试过尸胺溶液的DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE（线e）的 R ct进一步依次增大。

5性能测试

5.1 重复性

  • 测试重复性

用同一支DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE在6.0×10-12 mol/L尸胺溶液中连续扫描10 次，记录每次测定的尸胺还原峰电流值，并计算得出电流值的相对标准偏差（RSD）为4.2%（n=10），表明DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE有较好的测试重复性。

  • 制作重复性

制作5 支DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE，在优化条件下对6.0×10-12 mol/L尸胺溶液进行测定，测得峰电流值的RSD为5.5%（n=5），表明DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE有较好的制作重复性。

  • 选择性

结果显示，尸胺在该修饰电极上的响应灵敏度最高，在所测试的其他7 种生物胺中，苯乙胺的电化学响应极小，其余6 种生物胺均产生了一定的响应。以尸胺的响应值（按100%计）为参比，其他7 种生物胺的相对响应值大小顺序依次为：组胺（28.7%）、亚精胺（26%）、腐胺（25.2%）、色胺（22%）、精胺（16.4%）、酪胺（11.7%）、苯乙胺（2%）。因为马鲛鱼变质后会产生大量的尸胺，所以可以利用DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE对马鲛鱼中的生物胺含量（以尸胺计）进行测定，进一步可对马鲛鱼的新鲜度进行评价。

5.3 稳定性

制备4支DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE，于第1天测定6.0×10 -12 mol/L尸胺溶液并记录其响应电流值，然后放于4 ℃冰箱保存。第7天时DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE对尸胺的响应电流值可以达到初始电流的95.2%，说明该电极在1 周内具有良好的稳定性。

5.4 线性范围和检出限

在 最优实验条件下，用DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE测定不同浓度的尸胺溶液，结果如图10所示。DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE在尸胺溶液中产生的还原峰电流值随尸胺浓度的增加而增大，还原峰电流差值（Δ I= I 尸胺- I PBS）与尸胺浓度 C在2.0× 10 -12～1.0× 10 -11 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系，其线性回归方程为：Δ I=37.181 2 C＋2.402 8（ r=0.991）。该法测定尸胺的检出限（ R SN=3）为6.7× 10 -13 mol/L。

6 样品分析与回收率的测定

测得该马鲛鱼样品液中尸胺浓度为7.22×10 -12 mol/L，经换算得出该马鲛鱼样品中尸胺含量为23.05 mg/kg。为了验证此方法的准确性，对马鲛鱼样品进行加标回收实验。马鲛鱼样品中3.0× 10 -12 mol/L尸胺的加标回收率为82.2%～109.1%，RSD为5.7%。

7 贮藏期间马鲛鱼中尸胺的变化

采用DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE和高效液相色谱（HPLC）法同时对刚采购新鲜马鲛鱼（第0天）进行跟踪检测，即将新鲜马鲛鱼置于4 ℃冰箱内贮存，每隔1 d测定1 次，分别监测第0、2、4、6天马鲛鱼中尸胺含量的变化，结果显示，DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE的测定结果与HPLC较为接近，表明该生物传感器法具有较高的准确度。随着贮存时间的延长，马鲛鱼中尸胺的含量也逐步增加，在贮藏至4 d后尸胺含量显著上升，此时马鲛鱼已失去光泽，腥臭味较重，纹理模糊，出现腐败状态，表明尸胺含量与马鲛鱼的腐败变质密切相关，因此可根据其含量变化对马鲛鱼贮藏期间的新鲜度进行快速评价。

对2 种方法的测定结果进行线性回归分析，以DAOGLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE测得的尸胺含量为 x轴，以HPLC法测得的尸胺含量为 y轴，绘制散点图，做拟合曲线，结果显示，线性回归方程为 y=0.980 2 x-6.389 2， r=0.999，说明基于DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE的电化学生物传感器法检测马鲛鱼样品中的尸胺结果准确可靠。

结 论

本实验基于二胺氧化酶可催化尸胺产生H 2O 2和变性Hb对 H 2 O 2具有良好的催化能力，建立了一种测定尸胺含量的电化学生物传感器法。为了得到最优的检测效果，对DAO的修饰质量浓度、过氧化物酶（模拟酶）的选择以及测试条件进行优化，并利用EIS和CV对修饰电极进行表征。结果表明：通过物理吸附法将酸和尿素诱导变性的血红蛋白固定在Clay-AuNPs/GCE表面，然后以2.5%的GLU为交联剂固定二胺氧化酶制得的DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE对尸胺有较好的检测效果，检出限为7.6×10 -13 mol/L。DAO-GLU/uHb/Clay-AuNPs/GCE具有良好的重复性和稳定性，且灵敏度高，可用于马鲛鱼等样品中尸胺含量的测定。

本文《基于变性血红蛋白和二胺氧化酶的生物传感器检测马鲛鱼中的尸胺》来源于《食品科学》2020年41卷18期288-295页，作者：张敏，吴俊铨，姚嘉文，杨春婷，白卫东，赵晓娟。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190603-014。