比目鱼

快速、简单、准确的安捷伦鱼类 DNA 检测技术成为海产品种类鉴定和标签信息验证常规检测方法 2010 年 3 月 1 日，佛罗里达州奥兰多市，匹兹堡仪器博览会（Pittcon) 2010—安捷伦科技公司（纽约证交所代码：A）日前发布了一套系统，加速和简化了利用 DNA 鉴定食用鱼种类的分析过程，使得 DNA 检测这种高精度技术能够作为一种常规方法应用于海产品标签信息的验证以及相关成分的检测。 安捷伦鱼类品种鉴定方法将样品与物种 DNA 数据库中的数据进行匹配。该系统整合了安捷伦鱼类品种 DNA 指纹图谱数据库，安捷伦 2100 生物分析仪以及专属的数据分析软件（RFLP Decoder）。这种 DNA 分析方法基于聚合酶链反应-限制性片断长度多态性（PCR-RFLP），不仅其准确性和稳定性均远高于目前的蛋白质检测方法，而且确定品种的时间也从几天缩短到几个小时。现在，DNA 分析已经可以作为一种常规检测方法被海产品加工商、经销商、大型零售商、公益组织和政府机构广泛使用。 “商业海产品供应链的各个环节都需要快速、简单、准确的鱼类品种鉴定方法，而我们正在满足这样一个巨大的全球性需求”，安捷伦化学分析部总经理 Mike McMullen 说道：“消费者和监管机构越来越重视海产品的可持续捕捞，并且要求其中不得掺杂其它的低价品种。我们提供的仪器正是要让每个人都能更加放心，他们在当地饭店用餐时所食用的比目鱼确实是真正的比目鱼。” 不论是新鲜的、冷冻的、干的、腌渍的还是剁碎的鱼，甚至是鱼鳞，该系统都能准确鉴别。RFLP Decoder 数据分析软件可以识别 50 多种鱼的实验室DNA分析图谱，用户还可自行添加其他鱼类品种的图谱。 这一简便易用的 PCR-RFLP 方法由英国的 Campden BRI 开发。便利的预包装试剂、高度自动化的芯片实验室平台以及同样简便易用的 RFLP 图谱匹配软件，大大提高了该方法的简便性。目前，此系统已经提供给包括主要的欧洲海产品制造商以及美国与欧洲的多所大学和政府机构在内的诸多早期用户。 关于安捷伦产品在食品检测中的应用 安捷伦在开发分析工具和分析方法方面有着悠久的历史，世界各地众多政府机构、食品行业以及私人的实验室都在使用其产品进行卫生安全食品检测。安捷伦的仪器可用于检测食物成分和质量，还可用于添加剂、污染物和残留物相关的食品安全检测，包括进口原料检验、新产品开发、质量控制和包装。 关于安捷伦科技公司 安捷伦科技（纽约证交所代码：A）是全球领先的测量公司，是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者，公司的 17,000 名员工为110多个国家的客户提供服务。2009 财政年度，安捷伦的业务净收入为 45 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

摘要《斯德哥尔摩公约》将多氯联苯（PCBs）和多氯萘（PCNs）列为持久性有机污染物。由于它们具有相似的物理和化学性质，共馏出，因此通常采用不同的GC-HRMS方法并分别进行分析。本研究采用同位素稀释-(GC×GC-HRTOF-MS同时定量分析了6种指示性PCBs、12种类二噁英PCBs和16种PCNs。通过条件优化实现了所有目标分析物与基质的完全分离。本方法成功地应用于3种鱼类中18种PCBs和16种PCNs的测定。GC×GC-HRTOF-MS同时分析的结果与GC-HRMS分别分析的结果一致。GC×GC-HRTOF-MS方法是一种灵敏、准确，同时分析PCBs和PCNs的方法。该方法利用GC×GC的良好色谱分离和HRTOF-MS的精确的质量测量，还可以用于鱼类样品中的非目标污染物筛查，包括有机氯农药和多环芳烃，是污染物非靶向筛查的最佳选择。引言PCBs和PCNs是合成的有机化合物，具有许多明显的同源性。这两类化学物质都是持久性有机污染物(POPs)，具有持久性、毒性和生物蓄积性高的特点，对生物种群和人体健康具有不利影响。PCBs和PCNs都被列在《斯德哥尔摩持久性有机污染物公约》中。在209种PCBs和75种PCNs的同系物中，12种类二噁英PCBs和16种PCNs以其可能的类二噁英毒性最为引人关注。因此，能够将这些特定的PCBs和PCNs从其他同系物和污染物中分离出来是非常重要的。方法开发的必要性：PCBs和PCNs具有相似的理化性质，PCNs与一些共面PCBs具有类似的色谱保留行为，使其很难从色谱上完全分离。没有一种色谱方法可以同时将12种类二噁英PCBs、6种指示性PCBs和16种PCBs从其他PCBs和PCNs中分离出来。因此，PCBs和PCNs通常在SIM下，采用GC-HRMS进行分离分析，使用13C同位素稀释法对两次进样的PCBs和PCNs进行定量分析。操作繁琐耗时。全二维色谱（GCxGC）是将分离机理不同却又相互独立的2跟色谱柱串联，样品经第一跟色谱柱分离后，通过调制器以脉冲的方式进入第二根色谱柱进行进一步的分离，利用极性和温度的不同实现正交分离。全二维具有更大的峰容量和分离能力，结合TOF-MS高分辨率、高灵敏度的特点，可以最大限度地分离化合物，消除基体干扰，大大提高选择性，能对复杂基质中的未知污染物进行更好的定性鉴别。GCxGC-TOF-MS 在复杂环境基质里未知化合物筛查或定性分析中发挥了重要的作用。本研究的目的是建立一种GC×GC-HRTOF-MS法同时测定PCBs和PCNs的方法。同时，利用GC×GC-HRTOF-MS对鱼类样品中的非目标污染物进行了识别和筛选。仪器设备GC×GC-HRTOF-MS：7890A GC（Agilent），ZX-2全二维调制器及GC-Image全二维数据处理软件（ZOEX），HRTOF-MS（Tofwerk）ZOEX GC×GC全二维气相色谱结果与讨论GC×GC分离条件优化通过对GC×GC分离条件优化，使得12种类二噁英PCBs、6种指示性PCBs和16种PCNs在一次进样中得到了很好的分离。Fig.1. 1668C天然标准溶液(包含27种PCBs)和16种PCNs采用DB-XLB和BPX-70色谱柱的GC×GC-HRTOF-MS总离子流图同位素稀释GC×GC定量方法开发1. 标准曲线，线性范围及检测限与EPA测定PCBs的方法1668C相似，采用同位素稀释GC×GC定量法，利用这些目标物和内标物特征离子响应比以及浓度比构建校准曲线。大多数化合物得到了很好的相关系数(5-500 pg mL-1,R2=0.992～0.999) (表1)。通过三次进样50pg mL-1的标准溶液计算PCBs和PCNs的RSD分别为0.7-15%和0.8-和17%(表1)。以三倍的信噪比计算仪器的检测限,PCBs在0.03～0.3 pg mL-1范围内，PCNs在0.09～0.6 pg mL-1范围内。这些值与EPA 1668C中GC-HRMS方法指定的值类似。方法通过对鱼类提取物最低浓度点(5 pg mL-1)加标后进行5次重复分析，计算方法检出限PCBs为0.6～3.5 pg g-1, PCNs为0.8～4.6 pg g-1。在3种不同的鱼样品分别加入1ng13C12标记的PCBs (1668C-LCS)和13C10标记的PCNs内标液(ECN-5102)，提取后，用GC×GC-HRTOF-MS分析评价方法的回收率。PCBs的平均回收率为53% - 114%，PCNs的平均回收率为47%-121%。回收率符合EPA 1668C中PCBs的测定标准。Table 1 6种指示性PCBs、12种类二噁英PCBs和16种PCNs定量质量，并对优化后的GC×GC-HRTOF-MS方法的性能分析2. 方法准确性评估按照2.2节中描述的提取和净化规程对WMF-01鱼组织有证标准物质进行处理，然后用同位素稀释GC×GC-HRTOF-MS法进行分析。将所有类二噁英PCBs的分析结果与认证值比较。实验结果表明，所建立的GC×GC-HRTOF-MS方法具有较高的准确度。鱼类样品中PCBs和PCNs的GC×GC-HRTOF-MS和GC-HRMS分析比较GC×GC-HRTOF-MS与GC-HRMS对3种鱼样的34种物质分析结果比较见表2，总的来说，GC×GC-HRTOF-MS得到的值与GC-HRMS得到的低、高浓度PCBs和PCNs的值一致。因此，GC×GC-HRTOF-MS是一种单次运行同时分析多类化合物的高选择性方法。与GC-HRMS分别进样分析不同类的化合物相比，GC×GC-HRTOF-MS单次进样大大节省了分析时间。因此，GC×GC-HRTOF-MS可替代GC-HRMS用于各种环境基质中的PCBs和PCNs分析。Table 2 用GC×GC-HRTOF-MS和GC- HRMS对3种鱼类中18种PCBs和16种PCNs进行定量分析三种鱼中的非目标类化合物筛查除了对PCBs和PCNs进行准确的定量外，GC×GC-HRTOF-MS还可用于其他污染物的筛查。例如，刺鱼样品(图2B)和比目鱼样品(图3)的色谱图同时包含目标分析物和许多其他化合物。在所有研究的鱼样品中发现了两个高浓度的滴滴涕代谢物p, p '-DDMU和p, p-DDE，表明这两个化合物在鱼中可能有很高的积累性。此外，在刺鱼样品中还识别出一系列有机氯农药化合物(OCPs)，包括氯丹、p、p'- DDMU、o,p'- DDT、p、p'-DDE、七氯和壬氯(图3)。同样，对其他多环芳烃组的存在情况也进行了同样的调查。在比目鱼样本中也检测到了甲基化和羟基化的多芳烃(表3)。Fig.2. 利用GC×GC-HRTOF-MS对刺背样品进行二维TIC分析。(A)刺鱼样品中PCBs和PCNs的测定。(B)刺鱼样本中有机氯农药化合物（OCPs）的初步鉴定。(a:氯丹 b: p,p’-DDMU c: o,p’-DDT d:七氯 e:壬草胺，f: p,p’-DDE)。Fig.3. 采用GC×GC-HRTOF-MS对比目鱼样品进行二维TIC分析。这些折线(aeg)代表了不同种类的化合物 对这些化合物的初步鉴定见表3。Table 3 采用GC×GC-HRTOF-MS在比目鱼样品鉴定出的其它类化合物结论本文首次建立了同时定量分析多氯联苯和多氯联苯的GC×GC-HRTOF-MS方法。通过一次进样实现了3种鱼类中34种化合物包括12种类二噁英PCBs、6种指示性PCBs和16种PCNs对的定量分析。GC×GC的高分离度与HRTOF-MS的精确质量测量相结合，可以准确分析复杂基质中的目标化合物。本方法在实际样品中的测定结果与GC-HRMS测定结果吻合较好。此外，GC×GC-HRTOF-MS还可用于鱼类中非目标化合物的筛查。本实验初步鉴定的非目标化合物为有机氯农药和多环芳烃。GC×GC-HRTOF-MS方法是一种高效的同时分析各类化合物的方法，与GC-HRMS方法相比，它提高了分析效率。GC×GC-HRTOF-MS可作为各种环境基质中痕量环境污染物日常分析的一种可行方法。本文引自夏丹老师发表的文章：《Simultaneous analysis of polychlorinated biphenyls and polychlorinated naphthalenes by isotope dilution comprehensive two-dimensional gas chromatography high-resolution time-of-flight mass spectrometry》.扫码阅读原文各大区经理联系方式：【东北&西北&北京部分】 马景东 18610561062【华北区&北京部分】 黄鑫辰 18811723055【华南&西南&北京部分】王总超 17600833558【华东区】 张驰华 13764255160END

美国食品药品管理局(FDA)将对在《食物过敏原标签条例》(Food Allergen Labeling)和《2004消费者保护法》(Consumer Protection Act of 2004)中定义的主要食品过敏原建立监管门槛进行风险评估。目前，FDA正就此向公众展开咨询，截止日期为2013年2月12日。 　　《联邦食品药品及化妆品法案》(Federal Food, Drug, and Cosmetic Act)的第201(qq)节将主要食品过敏原明确为牛奶、鸡蛋、鱼类(如鲈鱼、比目鱼、鳕鱼)、甲壳贝类(如螃蟹、龙虾、虾)、坚果(如杏仁、核桃、胡桃)、小麦、花生、大豆，以及含有来自这些食物中蛋白质的食品过敏原，但不包括从主要食品过敏原提炼的任何高度精制油和来自这种高度精制油的任何原料。 　　FDA正期待公众的意见，以用于为建立主要食品过敏原的监管门槛来设计并实施定量风险评估。FDA尤其期待在以下方面的意见：(一)FDA如何定义对人类健康造成风险的过敏反应 (二)哪些主要的食品过敏原存在最大的公共健康问题以及高危人群的规模 (三)在建立主要食品过敏原的监管门槛时如何应用临床剂量分布数据 (四)在监管门槛风险评估中有何种方法来利用生物标记或其他与严重程度相关联的过敏反应因素 (五)食用防过敏餐(allergen avoidance diets)的人受过敏原暴露的饮食途径，现有哪些数据和信息 (六)关于目前因食用包装食品中未声明的主要食品过敏原而受暴露的水平，有什么数据或其他信息 (七)FDA在建立主要食品过敏原的监管门槛时还应考虑哪些信息或数据。

根据22日欧盟哥白尼海洋环境监测中心发布的一份关于全球海洋的最新报告显示，过去两年记录的北极冰层范围已达到历史最低水平，自1979年至2020年以来，平均每10年下降近13%，海冰减少的面积相当于6个德国的面积。　　这份发表在同行评审的《运行海洋学杂志》上的年度“哥白尼海洋环境监测中心第5期海洋状况报告”借鉴了来自30多个欧洲机构的120多名科学家的分析，提供了一份关于全球海洋和欧洲地区海洋的当前状况、自然变化和持续变化的全面、先进的科学报告。今年的关键审查显示出气候变化带来的前所未有的影响。　　报告显示，海洋正在发生前所未有的变化，这对人类福祉和海洋环境都有巨大影响。世界各地的表层和亚表层海水温度都在上升，海洋变暖和陆冰融化导致海平面继续以惊人的速度上升：地中海每年上升2.5毫米，全球每年上升3.1毫米。　　据估计，北冰洋变暖占全球海洋变暖总量的近4%。巴伦支海（北极的一小部分）的平均海冰厚度减少了近90%，这导致从极地盆地进口的海冰减少。　　报告认为，在北海，寒潮和海洋热浪的极端变化与比目鱼、欧洲龙虾、海鲈鱼、红鲻鱼和可食用螃蟹的捕获量的变化有关。农业和工业等陆上活动造成的污染正在导致海洋富营养化，影响脆弱的生态系统。　　报告还显示，在过去十年中，地中海的海洋变暖和盐度增加加剧。在地中海，威尼斯连续发生了4次创纪录的洪水事件（2019年11月），地中海南部的海浪高度高于平均水平（2019年）。　　从1993年到2019年，全球平均海温以每年0.015摄氏度的速度上升，从1955年到2019年，黑海的氧气水平（氧气库存）以每年0.16摩尔/平方米的速度下降。　　报告负责人卡琳娜冯舒赫曼博士总结了海洋的国际形势，指出除了进行定期监测外，还需要不断改进最先进的海洋知识及开发和提供新产品。

日本东京电力公司1日发布消息称，自福岛核污染水排海后，日本方面在8月31日于排放口附近取样的海水中首次检测出放射性物质氚。不过，东电在通报中声称，氚浓度“在安全上完全没有问题”。据日本共同社9月1日报道，本次取样海水中的放射性物质氚浓度为每升10贝克勒尔。在过去5年里，这一数字原为每升0.4至2.8贝克勒尔，目前浓度是24日启动排海后首次达到检出下限。报道称，工作人员在福岛第一核电站方圆3公里设置了10个取样点，本次检出氚的海水取自最靠近排放口的取样点，该取样点于24日取样的海水中氚浓度为2.6贝克勒尔，当时的常规分析未达到检出下限。对于短短几天内氚浓度出现大幅上升，东电方面承认这是核污染水排海造成的影响，但他们坚称这一浓度“在安全上完全没有问题”。截至目前，其他9个取样点的取样海水的氚浓度常规分析、精密分析结果均未达到检出下限。不过，此前曾有多家机构和团体指出，除了氚之外，福岛核污染水还含有铯-137、锶-90和碘-129等60多种放射性物质，本次取样分析均为提及这些物质的浓度。报道还提到，日本官方还在对8月30日在核电站附近取样的海水、31日在排放口附近捕获的比目鱼进行分析，并称结果均未达到检出下限，然而从报道看，日本本次分析的鱼类样本数仅为2条。9月1日，日本“反对核电站污染水排放全国联络会”在东京召开记者会，公开抗议日本政府将核污染水擅自排海的举动，并向东京地方检察厅提交了对首相岸田文雄和东电社长小早川智明等人的检举书，指控日本当局此举涉嫌多宗罪名。相关资料：氚是元素氢的一种放射性同位素，它的原子核由一个质子和两个中子所组成。由于氚的β衰变会放出高速移动的电子，大量吸入氚会对人体有害，它的放射性能够破坏DNA，有可能导致基因变异和癌症。此外，氚还可能影响胚胎发育和孕妇的健康。

3月18日，由中科院烟台海岸带研究所、烟台大学、鲁东大学三方专家组成的专家组对烟台海岸带所环境化学实验室秦伟研究员主持的中国科学院知识创新工程重要方向项目“海水重金属污染物的现场快速检测传感器技术研究”课题进行了验收。 　　“海水重金属污染物的现场快速检测传感器技术研究”是烟台海岸带所首个独立承担的中国科学院知识创新工程重要方向项目课题。该课题组成员在秦伟研究员的带领下，经过三年的刻苦攻关，研制出了对重金属离子具有高灵敏度、高选择性响应的聚合物膜离子选择性电极，同时研发出了集样品预处理和检测功能于一体的重金属检测系统样机，实现了对海水中重金属污染物的现场快速检测。 　　数字 　　宁波市近七成海域遭受严重污染 　　日前，《2010年宁波市海洋环境公报》《2010年象山港海洋环境公报》和《2010年宁波市渔业生态环境状况公报》正式向社会公众发布，宁波市近七成海域遭受严重污染，严重污染海域主要分布在杭州湾南岸、甬江口、北仑—大榭岛、象山港、三门湾等海域。其中，宁波市海洋环境公报显示，2010年，宁波市所辖近岸海域受长江、钱塘江、甬江等入海河流的影响，营养盐污染状况严重，其中，严重污染海域面积6625.76平方公里，占67.90% 中度污染海域面积1790.24平方公里，占18.35% 轻度污染海域面积861.06平方公里，占8.82% 较清洁海域面积480.94平方公里，占4.93%。与2009年相比，严重污染海域面积和中度污染海域面积有所增加，轻度污染海域面积和较清洁海域面积减少。全市河流携带入海的污染物较2009年呈增加趋势，监测的陆源入海排污口的废水超标排放现象普遍存在，排污口邻近海域环境质量差，海洋垃圾污染较2009年有所增加。 　　事件 　　多瑙河被污染 2000年1月30日，罗马尼亚境内一处金矿污水沉淀池，因积水暴涨发生温漫坝，10多万升含有大量氰化物、铜和铅等重金属的污水冲泄到多瑙河支流蒂萨河，并顺流南下，迅速汇入多瑙河向下游扩散，造成河鱼大量死亡，河水不能饮用。匈牙利、南斯拉夫等国深受其害，国民经济和人民生活都遭受一定的影响，严重破坏了多瑙河流域的生态环境，并引发了国际诉讼。 　　淮河遭遇水污染 1994年7月，淮河上游的河南境内突降暴雨，颍上水库水位急骤上涨超过防洪警戒线，因此开闸泄洪将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放了下来。水经之处河水泛浊，河面上泡沫密布，顿时鱼虾丧生。下游一些地方居民饮用了虽经自来水厂处理，但未能达到饮用标准的河水后，出现恶心、腹泻、呕吐等症状。经取样检验证实上游来水水质恶化，沿河各自来水厂被迫停止供水达54天之久，百万淮河民众饮水告急，不少地方花高价远途取水饮用，有些地方出现居民抢购矿泉水的场面，这就是震惊中外的“淮河水污染事件”。 　　莱茵河“死亡”20年 1986年11月1日，瑞士巴塞尔市桑多兹化工厂仓库失火，近30吨剧毒的硫化物、磷化物与含有水银的化工产品随灭火剂和水流入莱茵河。顺流而下150公里内，60多万条鱼被毒死，500公里以内河岸两侧的井水不能饮用，靠近河边的自来水厂关闭，啤酒厂停产。有毒物沉积在河底，使莱茵河因此而“死亡”20年。 　　疑问 　　哪些重金属是海洋杀手? 　　海洋专家介绍，重金属是一种很危险的污染物，到目前也没有完整统一的定义，常指比重大于4.5g/cm3的金属。污染海洋的重金属元素主要有汞、镉、铅、锌、铬、铜等，其人为来源主要是工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失，煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气的搬运而进入海洋。它们在水体中不能被降解，到处扩散，达到一定标准后造成海水污染。还有一些重金属可在微生物作用下发生各种形态之间的相互转化和富集，形成毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化形成甲基汞，导致水俣病就是其中典型的例子。 　　海洋重金属污染物主要来自哪里? 　　据《2009年中国海洋环境质量公报》称，2009年，我国海域未达到清洁海域水质标准的面积为146980平方公里，比上年增加7.3%。严重污染海域主要分布在渤海湾、辽东湾、长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。局部海域沉积物受到重金属和石油类污染，部分贝类体内污染物残留水平依然较高。河流携带入海的污染物总量较上年有较大增长。73.7%的入海排污口超标排放污染物，部分排污口邻近海域环境污染呈加重趋势。海洋垃圾数量总体处于较低水平。全年发现赤潮68次，累计面积约14100平方公里。由此可见废水的大量排放是导致海洋重金属污染的主要原因，因此对重金属废水的处理就显得十分重要。 　　怎么修复海洋重金属污染? 　　海洋重金属污染已成为全球性的环境污染问题，并且严重影响着儿童和成人的身体健康乃至生命。海洋专家指出海洋重金属污染治理包括外源控制和内源控制两方面。外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理，并限制其排放量 内源控制则是对受到污染的水体进行修复。其方法可分为两大类：一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物，从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离，例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。 　　但是鉴于海洋受重金属污染后治理困难，应以预防为主，控制污染源，同时改进生产工艺，防止重金属流失，回收三废中的重金属，切实执行有关环境保护法规，经常对海域进行监测和监视，这才是防止海域受污染的几项重要措施。 　　提醒 　　嗜吃深海鱼 让汞中毒的机会大增 　　美国旧金山一位著名的内科医师说，长期以来，我们一直接收到的信息是应该多多吃鱼，吃鱼能变聪明、脑筋灵活!而且鱼肉属于白肉，比起牛、猪等红肉，更是健康、低脂低卡。但吃鱼真的是多多益善吗?吃再多都没有问题吗?从求诊的病患发现，出现愈来愈多的人似乎是因为吃了过量的鱼，而造成汞中毒。 　　该医师说，虽然还没有明确的文献研究证明，吃太多鱼真的会让人汞中毒，但从一件又一件的求诊病患发现，有许多找不到原因的毛病，在追踪其饮食习惯后得知，他们多爱吃也常吃如旗鱼、鲔鱼、鲨鱼等远洋鱼类。再进行身体内汞含量检测，则出现指数过高的现象，经由医师建议，停止吃鱼后，所有症状都得以舒解。 　　为什么吃鱼造成汞中毒的事件，到今日才纷纷出现，之前却似乎都没有听说呢?医师说，这是因为现在喜欢吃鱼的人远远多过从前，而且过去常吃的都是近海鱼类，如乌鱼、比目鱼等，现在常吃的则是远洋大鱼，如鲔鱼、鲑鱼、旗鱼、智利海鲈鱼、大比目鱼。 　　海洋大学的萧泉源教授也证实，远洋鱼类因为体形较大，位于食物链的上方，所以如果下层生物体中不断累积汞，当然大鱼体内的汞含量更高了，人再吃下大鱼，就非常有可能汞中毒。通常汞中毒的人，常会出现记忆力衰退、无端的忧虑、失去方向感、易怒暴躁、头痛、身体不自主的颤抖、手脚容易麻痹没感觉或出现刺痛感、头发稀疏、容易掉发、关节疼痛等。 　　为了不剥夺你享受吃鱼的乐趣，并且让鱼类的OMEGA-3脂肪酸帮你维护心脏的健康，只要遵循下面3个吃鱼诀窍，就能吃得安全又健康：多吃体形较小的鱼 可改吃甲壳类的海产。如果你喜欢吃海鲜，不妨多吃如虾、蟹等甲壳类，通常这些海鲜的含汞量都不高 别独钟同一种鱼，多换换口味。其实，并不是只有汞才会污染鱼类，其他的有毒物质也可能入侵，且不只远洋，其余地区的鱼类，都有遭受污染的可能。所以让自己多换口味，常常吃不同的鱼，就可以降低因为偏爱某种鱼，而导致中毒危险大增的机会。 　　相关新闻 　　“十二五”重拳出击重金属 　　中国第一个“十二五”国家级别专项规划聚焦在一个相对较小但事关重大的领域——重金属污染防治。日前，国家环境保护部宣布，《重金属污染综合防治“十二五”规划》(下称《重金属防治“十二五”规划》)已经国务院正式批复，这也是中国出台的第一个“十二五”国家规划。 　　“重金属污染防治是当前和今后一个时期环境保护的头等大事。”在日前举行的重金属污染综合防治视频工作会议上，环境保护部部长周生贤对相关部委以及14个重点省份的负责人表示，各地应进一步加强对重金属污染企业，特别是工艺落后、污染严重的铅酸蓄电池、铅冶炼等企业的环境安全隐患进行排查。 　　“要发现一个，解决一个，警示一片，把污染隐患消灭在萌芽状态。出重拳、用重典，严厉惩治重金属环境违法违规行为。”周生贤说。 　　根据《重金属防治“十二五”规划》的要求，“十二五”期间，我国将重拳严惩重金属环境违法违规行为。到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%。今年将针对儿童血铅超标事件高发态势，着力打击铅蓄电池行业的违法企业和违法行为。 　　《重金属防治“十二五”规划》是我国“十二五”环境保护规划体系的重要组成部分，也是我国历史上第一次就“重金属”污染防治编制专项规划，其基本思路是“源头预防、过程阻断、清洁生产、末端治理”，以重点防控区、重点防控行业、重点污染源防治为主要内容。 　　国家环保部的调查显示，我国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1%。 　　2003年，黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类 2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平。城市河流35.11%的河段出现总汞超过地表水Ⅲ类水体标准，18.46%的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准，25%的河段有总铅的超标样本出现。 　　调查显示，由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万吨，对海洋水体的污染危害巨大。全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9%，最大值超一类海水标准49.0倍。铜的超标率为25.9%，汞和镉的含量也有超标现象。 　　渤海湾是我国沿海接纳污染物最多的海域，占全国入海污染物总量的1/3。辽宁省的锦州湾是污染最严重的海域，年接纳污水1亿多吨，海湾底泥中汞和锌的含量超标100到2000多倍。由于渤海只有104公里的海峡与黄海进行水交换，致使大量有害有毒物质长期积累在内海里无法扩散。

方法优势 ■ 筛选海产品中的多环芳烃（PAHs）用时不到4分钟 ■ 通过更快、更简单的样品制备取得准确的结果 ■ 通过使用荧光检测进行选择性测定 沃特世解决方案 配有荧光检测器的ACQUITY UPLC@ H-Class系统 DisQuETM基质分散样品制备试剂盒 Empower&trade 2软件 关键词 多环芳烃，PAHs，QuEChERS，荧光检测，食品安全 目的 证实DisQuE基质分散样品制备试剂盒和UPLC® -FLR的组 合能够提供一种适合海产品中PAHs检测的快速筛选工具。 引言 以往重大漏油事件，如：1989年瓦尔迪兹号（ExxonValdez）漏油和2010年4月墨西哥湾漏油事件，已经引起人们对出自这些地区的海产食品质量的担忧。鱼、甲壳类动物以及软体动物可能会接触或摄食石油，从而给消费者带来潜在的健康风险。在石油中发现的多种化合物中，一组重要的化合物是多环芳烃（PAHs）。美国环境保护局（US EPA）已经将这些化合物确定为重点污染物1。美国食品药品管理局（US FDA）还确定了多个方面的问题，包括鱼类中苯并（a）芘的含量达3.5 x 10-2mg/kg，牡蛎中菲和蒽的总含量达2.0 x 103mg/kg。2如果PAHs的含量达到关注水平的一半，则必须进行确证实验分析2。为避免食用受污染的海产食品并尽可能减小对海产食品业的影响，需要采用一种快速筛选法对这些令人担忧的化合物进行分析。我们在这里证明了通过使用. DisQuE基质分散样品制备试剂盒（QuEChERS）进行简单萃 取后，配有荧光检测器的ACQUITY UPLC H-Class系统可用不 到4分钟的时间完成一次PAHs分析。 试验 LC条件 系统： 带大容量流动池（LV FC）的ACQUIT Y UP LC H-Class 色谱柱： PAH 4.6 x 50 mm，3&mu m 柱温： 35℃ 进样量： 10&mu L 采样率： 20点/秒 检测： 采用程序定时控制荧光检测波长变化 软件： Empower 2 流动相A： Milli-Q 水 流动相B： 甲醇，Fisher最优级 流动相C： 乙腈，Fisher最优级 标准品： PAH认证标准，AccuStandard M 8310 流速： 2.0 mL/min 梯度程序： 时间 流速 %A %B %C 梯度线型 （ 分钟） （mL/min） 0.00 2.0 30 70 0 2.25 2.0 0 70 30 6 3.50 2.0 0 0 100 6 3.60 2.0 30 70 0 6 样本制备 用食品加工机按Ramalhosa等人3描述的方法对鱼肉块（比目鱼）、带壳虾以及带水的去壳牡蛎分别进行均质化处理。每个样品取15g均质后的组织到离心管中，按三种不同水平加入认证的PAH标准溶液。向鱼和虾样品中加入5ml水来帮助混合，牡蛎不需要另外加水。加标后的各种样品彻底混合，并允许在室温下放一个小时。向每个离心试管中加入DisQuE管（P/N 186004571）的试剂，即6 g硫化镁 + 1.5 g醋酸钠以及15 mL乙腈。用力摇动试管至少1分钟，从而形成海产食品组织、缓冲盐和乙腈的一种乳浊液。这次还按照Ramalhosa3的程序进行，因为既未向乙腈中加入醋酸，也没有执行二次PSA清洗步骤。我们试验室的初期工作证明，对于带荧光检测器的液相色谱法分析不必采取PSA步骤（数据未公布）。按3000 rpm的转数离心5分钟后，一部分乙腈浮层被转移至一个自动取样管进行进样。1&mu g/g和10&mu g/g浓度的加标样品分别用1:10和1:100的乙腈稀释。用6-点线性校正曲线对样品进行定量。标准曲线是用乙腈稀释认证的标准品来绘制的。 结果和讨论 分散样品制备通常也称为QuEChERS，是用于食品中农药分析的一种行之有效和快速的样品制备方法4。就在最近，该方法已被用来从食品基质中萃取其他污染物，包括多环芳烃3。 利用ACQUITY UPLC H-Class系统，在短短的3.5分钟内就将被US EPA列为重点污染物的15种荧光PAHs分离出来了。分析物的分离如图2所示，箭头所指向的是程序定时控制波长的变化。 图3所示为以10&mu g/g的浓度加标的虾、鱼和牡蛎基质的色谱图实例。如图3D中所示，同样通过样品制备程序制备出的空白水样显示了非常清晰的色谱图。本样品制备程序中使用的未加标型海产食品基质的实例同样未见基质干扰，如图4所示。 各样品按照每一种分析物的6-点校正曲线进行定量。苯并(a)芘的示范校正曲线如图5所示。所有分析物的线性系数（R2） 0.995。通过Waters DisQuE基质分散样品制备试剂盒，从三种不同的海产品基质中提取多环芳烃。虾、鱼和牡蛎的回收率和RSD百分比如表1～表3所示。回收率范围为68%～149%。表4中列出了一系列QC水样加标的回收率，按所列水平浓缩，并贯穿于前述样品制备过程。这些结果对于所有化合物在每一种添加水平下都非常好，除了水中的苊的最低添加水平外（5 ng/g）。在该低水平上，由于峰面积小而且基线倾斜导致苊的检测结果变化波动很大，所以只能在这个水平以上检出。表5 是根据7份各种海产品基质按5 ng/g的浓度加标后估算出的检测限，计算依据为US EPA 40 CFR，附录B至第136部 分，修订号1.15.应用说明证实了DisQuE基质分散样品制备试剂盒和液相荧光色谱法的组合能够提供一种适合海产品中PAH检测的快速筛选工具。 ■ 分散样品制备提供了从不同海产品基质中提取多环芳烃的快速有效的方法。 ■ 实践证明，该方法比其他样品制备技术更有优势，因为通过很少的样品制备和较短的时间就能够得到准确 的结果3。 表5 加标型虾、鱼和牡蛎的检测限（LOD），根据每种海产品基质在5 ng/g浓度下个7个单标的检测结果计算出标准方差，计算依据为US EPA 40 CFR，附录B至第136部分，修订号1.1. ■ 鉴于样品制备的时间缩短了，快速色谱分离对于通过该方法来分析样品、标准和相关QC样品十分重要。 ■ ACQUITY H-Class系统的分离时间还不到4分钟，能够满足方法要求。 ■ 本解决方案可帮助实验室筛选海产食品中的PAHs，并能经济、及时地给出结果；这样，消费者就可对这些产品的安全性感到放心。 参考文献 [1] USEPA Method 8310 &ldquo PolyNuclear Aromatic Hydrocarbons &ldquo 修订号 0，1986年9月。 [2] Gratz et. al., &ldquo SCREEN FOR THE PRESENCE OF POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS IN SELECT SEAFOODS USING LCFLUORESCENCE&rdquo , USFDA Laboratory Information Bulletin, 页：2010年7月29日 [3] Ramalhosa等人，&ldquo Journal of Separation Science&rdquo ，2009， 32，页码： 3529-3538. [4] Anastassiades等人，Journal of the AOAC Int，2003，86， 页码： 412. [5] EPA 40 CFR，第136部分之附录B，修订号：1.1 页码 566.

p 　　2000亿关税最终还是来了。在美国东部时间9月17日下午股市收市后，美国总统特朗普正式宣布了这一决定。 /p p 　　特朗普称，将对产自中国的2000亿产品加征10%关税，一周后的9月24日生效。这一税率实行到年底。2019年1月1日起税率将提高到25%。特朗普还称，如果中国采取报复行动伤害“美国农民和其他产业”，美国将对中国产2670亿商品加征关税。而征税原因则仍直指中国“不公平贸易行为”，比如知识产权和技术转让。 /p p 　　“这可能是世界两大经济体之间正式拉开长期贸易战的序幕。”国际关系学院教授、中美问题专家刘博对《华夏时报》表示。受此消息影响，当天离岸人民币应声跌破6.89。 /p p 　　而在此之前，美国已对价值500亿美元的中国产品加征关税。根据商务部统计，2017年全年，中国自美国进口1303.7亿美元，对美国出口5056.0亿美元。这意味着近一半的中国对美出口产品被加征关税，其中500亿美元加征25%关税，2000亿美元从9月24日起加征10%关税，年底提高至25%。 /p p 　　《华夏时报》记者对比此前征求意见的产品清单发现，最终实施的2000亿产品清单将苹果与Fitbit的智能手表，以及诸如自行车头盔、儿童汽车座椅等消费品排除在征税清单之外。不过，中国输美海产品没能幸免，这2000亿美元的商品中，包括中国出口美国的所有海产品，从美国进口再加工出口的阿拉斯加三文鱼、鳕鱼、比目鱼等也位列名单之中。 /p p 　　针对美方新一轮关税，中国商务部早在8月3日已表示，对美国持续违反国际义务对中国造成的紧急情况，为捍卫中方自身合法权益，中国政府依据《中华人民共和国对外贸易法》等法律法规和国际法基本原则，对原产于美国的5207个税目约600亿美元商品，加征25%-5%不等的关税。最终措施及生效时间将另行公告。 /p p 　　中国的征税清单中，涉及产品种类多样，从食物到生活用品、生产资料均包含其中，包括从美国进口的肉类、海鲜、浆果、咖啡和茶，生活用品如折叠伞、鞋靴、帽子、厨房用品，生产资料如玻璃、不锈钢材等。 /p p 　　 strong 2000清单具体内容 /strong /p p 　　据悉，价值2000亿美元的商品清单涉及6031项产品，占据了中国2017年向美国出口总额的38%-46%。 /p p 　　在9月17日举行的电话吹风会上，一位特朗普政府高级官员称，最新关税清单中有近300个关税细目从原始清单中移除，也从具体细目之下的一些子类目(subset)产品从清单中移除，包括智能手表、蓝牙设备等特定电子消费品，特定的化学品、纺织品、农产品、一些安全健康产品如自行车头盔，还有橡胶、塑料手套、医院卫生用品等。 /p p 　　该官员称，最终关税清单中并未增加新的产品。去除一些产品后，“我们仍认为大致总额依然约为2000亿美元”。 /p p 　　这份2000亿美元产品清单，最早可追溯至7月10日。美国贸易代表(USTR) 办公室发布的长达195页的2000亿美元产品清单，既包括半导体、化学品、药品、电机电器设备等高端制造业行业，也包括木制品等低端制造业以及食品、家具等消费品。当时美国贸易代表(USTR)办公室称将加征10%关税，后在8月1日称考虑将关税税率上调至25%。 /p p 　　为此，美国贸易代表(USTR)办公室还在8月底就行了为期6天的听证会，至9月6日截止日期，已收集了六千多条评论，其中绝大部分的企业和相关协会对加征关税持反对意见。 /p p 　　“如果你看看历史，就会发现惩罚性的税收不起作用。”刘博表示。而据彭博社此前的报道，美国全国商业经济协会调查显示，91%的受访者都认为，目前的关税和未来的关税威胁对美国经济产生“不利的影响”。 /p p 　　值得注意的是，此次的关税清单中，中国输美海产品将无一幸免。尽管此前美国国家渔业协会(NFI)、海上加工协会(APA)、阿拉斯加海产市场协会(ASMI)和底栖鱼类论坛(Groundfish Forum)等四家行业协会，代表百家美国渔业公司和十数万名从业者，向USTR致函，明确反对美当局对中国水产品加征关税。 /p p 　　刘博表示，美国对华商品加征关税冲击最大的就是一些在中国进行商品加工又出口到美国的企业，随着美国的关税威胁和中国的反击落地，他们目前腹背受敌，成本上升，在中国的市场份额下滑是不可避免的。而今，贸易战的影响逐渐扩大，也开始向人们的日常生活渗透，反对的声音自然高涨。 /p p 　　 strong 后续还有2670亿关税清单? /strong /p p 　　在公布2000关税清单的同时，特朗普还进一步威胁称，如果中国针对美国农民或其他行业采取报复措施，将会立即启动“第三阶段”，对约2670亿美元的中国产品加征关税。 /p p 　　此言若兑现，那就意味着美国将对其统计口径下的去年所有从中国进口的商品加征关税。 /p p 　　9月16日，商务部新闻发言人高峰表示，一段时间以来，美方严重违反世贸组织规则，不断出台单边措施，使中美贸易摩擦持续升级，既损害了中美两国企业和消费者的利益，也损害了全球价值链和产业链的安全。如果美方不顾征求意见中绝大多数企业的反对，一意孤行，对华采取任何新的加征关税措施，中方将不得不做出必要反制。同时，中方再次重申，任何施压措施对于中国都是无理、无效的。贸易战解决不了任何问题，只有平等、诚信的对话和磋商才是解决中美贸易摩擦的正确选择。 /p p 　　高峰还表示，在美方公布拟对中国2000亿美元进口商品加征关税之后，中方已经于8月3日公布了针对自美进口约600亿美元商品加征关税的反制措施，商品清单已经公布。如果美方一意孤行，中方将视美方的行动采取必要的反制措施。同时，中方将密切关注加征关税带来的各种影响，采取有力措施帮助在华经营的中外资企业克服困难。我们有信心、有能力、有办法维护中国经济平稳健康发展。 /p p 　　而在特朗普挥动贸易大棒的同时，此前中国商务部已确认收到美方就新一轮贸易磋商的邀请。特朗普政府一位高级官员称，中美代表团依然在保持接触，但目前尚无关于谈判的具体信息发布。 /p p 　　对此刘博认为，美方不顾广大业界、消费者的呼声，不断升级中美贸易摩擦，这种向中国施压的做法，对中方不起作用，也无助于问题的解决。如果美方要谈判，那么一定要通过平等、诚信的对话与磋商。 /p p 　　而此前也有分析人士指出，如果特朗普继续推进下一轮中国产品关税，中国或将拒绝新的贸易谈判。 /p

科学研究离不开科学家，但更少不了默默奉献的工作人员。《自然》杂志日前便把4个这样的&ldquo 小人物&rdquo 带到了读者面前。 　　玻璃吹制工 　　Sarah Davis为化学家生产科学玻璃器皿 　　 　　如果你急需一些高度专业化的玻璃器皿，那么澳大利亚西部小镇Jarrahdale似乎不是应该去的地方。离开客栈、商场和博物馆所在的主干道，道路迅速变得肮脏。但沿着一条私人车道行进，你将能找到Sarah Davis。自2010年起，她就开始了科学用玻璃制品加工生意。就在车库中，她为当地的研究人员&mdash &mdash 主要是珀斯附近的大学化学家，提供手工烧制的烧瓶、导管、冷凝器和其他一些没有名字的订做产品。 　　&ldquo 如果你想要一个简单的冷凝器，我能在半个小时里做出来。&rdquo Davis说。提到用于冷却热蒸汽的玻璃导管，&ldquo 我曾接到电话，&lsquo 我打破了这个导管&rsquo ，一般我能在第二天就做出来。&rdquo 对于那些生活在世界最偏远城市之一的科学家而言，Davis是一个非常有用的人。因为，他们的另一个选择是从悉尼订购新玻璃器皿，然后等待6个星期。&ldquo 有时，她在两天后说，&lsquo 我已经完成了&rsquo ，我说，&lsquo 真的吗&rsquo ?&rdquo 珀斯科廷大学化学系仓库主任Grant Cope说。 　　许多大型研究机构都有自己专门的科学玻璃器皿生产者，而这就是Davis 5年前的工作&mdash &mdash 西澳大利亚大学玻璃器皿制作者。但2010年，她在一次裁员中丢掉了工作，于是她决定自己创业。 　　&ldquo 还有什么比在自己车库工作并看到袋鼠跳跃着离开更好的吗?&rdquo 她说。她还与两只负鼠分享了车库，它们喜欢在温度能蔓延到40摄氏度的椽上打盹。但在恶劣天气里，Davis便无法烧制玻璃器皿了，因为她是一名消防志愿者，那时便需要去处理灌木火灾问题。 　　这里的乡村环境与Davis高度专业化的操作并不相符。她使用的主要是硼硅玻璃，它与普通玻璃不同，可以承受300摄氏度的温度以及腐蚀性化学物质和高压力。西澳大利亚大学化学家George Koutsantonis认为她的产品对他的自燃化学物质研究&ldquo 至关重要&rdquo 。 　　目前，澳大利亚和新西兰只有25个科学玻璃器皿制造者，Davis提到：&ldquo 西澳大利亚只有我们两个人，另一个已经准备退休了。幸运的是我还有25年时间，但也许没有机会培训出新人。这是一个垂死的艺术。&rdquo 　　与蛇共舞 　　Jim Harrison每周需要从600条蛇身上提取毒液 　　 　　在近40年的致命蛇毒液收集生涯里，Jim Harrison说，他&ldquo 只被咬了8次&rdquo 。他能清楚地记得每次被咬，处理这些伤口非常棘手。12年前，一条印度眼镜蛇咬了他的右手小拇指，在接受手术治疗时，手指已经出现严重溃烂。 　　当你在饲养致命毒蛇用于科学研究时，这只是各种经历的一部分。Harrison和妻子Kristen Wiley在美国开设了肯塔基州爬行动物园(KRZ)。1990年KRZ作为一个研究和教育中心开始运营。他们饲养了来自100多个品种的1600条蛇，并且这里是全世界少量生产蛇毒液用于生物医学研究的机构之一。 　　蛇毒液包含多种酶类和其他物质的混合物，它能帮助毒蛇固定和消化猎物，科学家对这十分感兴趣。例如，高血压治疗药物一直在模仿蛇毒中能有效降低猎物血压的物质。而蛇毒中的其他蛋白质能识别和研究神经系统中的特殊信号分子。同时，毒液也被用于开发蛇毒血清。每年，KRZ能出售1400克蛇毒。 　　日本科学技术大学冲绳研究所蛇毒研究人员Steven Aird表示，Wiley和Harrison &ldquo 提供了一个重要服务，因为我们大多数人没有时间去做动物园管理员，他们真的不仅仅是供应者，还在某种意义上几乎是合作者&rdquo 。 　　Harrison一直迷恋蛇和其他爬行动物，他曾在6岁时抓到过一条花纹蛇。整个童年时期，他阅读了大量有关爬行动物和两栖动物的书籍，16岁，他就在一家短吻鳄农场工作。美国北科罗拉多大学Stephen Mackessy表示，KRZ的声誉和对蛇毒的知识让它与众不同。他说，一些公司提供包装好的蛇毒，但它们的来源却不明确，而这些信息对研究十分重要。Wiley提到，为了更好地了解这些动物，他们亲自喂养它们。&ldquo 我们尽最大努力，为研究者提供位置和来源信息。&rdquo 　　乌贼收集者 　　Bill Klimm放弃商业捕鱼开始为科学家捕捉海洋生物 　　 　　在去年10月一个狂风大作的早上，大风似乎能将人吹到海里，但Bill Klimm并没有受到困扰。这位现年78岁的渔夫平静地坐在驾驶室里，凝望着波涛汹涌的大海，驾驶着他的Gemma号船沿美国玛莎葡萄园岛的海岸向西南航行。 　　Klimm和他的联合船长Dan Sullivan正前往Menemsha湾，寻找长鳍近岸鱿鱼。这些鱿鱼因其巨大的神经纤维而备受珍视，这能帮助生物学家在细节上研究神经传递。在过去18年里，Klimm一直在为马萨诸塞州海洋生物研究所(MBL)和全世界其他机构的科学家收集鱿鱼等海洋生物。 　　从海绵、蠕虫、海星和海胆等无脊椎动物到鱼类和海生植物，这些生物的习性极为不同，并且分布范围非常广泛，不过，Klimm知道哪里能找到它们。而且，如果他找不到，他还能求助一个当地的渔民网络。 　　MBL海洋资源部负责人David Remsen会基于自己收到的科学家订单，告知Klimm需要捕捉什么。他说，一位好的样本收集者需要对当地海洋有敏锐的直觉，并且驾驭船只的技巧娴熟。Klimm则全部具备这些特点。&ldquo 他了解海水、熟悉设备。&rdquo Remsen说。 　　Klimm还拥有深厚的海洋生物学功底。&ldquo 如果你想知道有关乌贼生命周期的知识，那么你与Bill交谈10分钟，胜过与所谓的专家讨论1个星期。&rdquo MBL兼职研究员、普维敦斯学院乌贼生物学家Joseph DeGiorgis说。 　　23岁时，Klimm开始了自己的商业捕鱼生涯。他捕捉了30年的鳕鱼、比目鱼和龙虾，直到1990年一条船发生了火灾。之后，在获得MBL的职位前，他在波士顿干了5年的船只修理工作。在60岁时，Klimm终于能够每天完成工作后回家。&ldquo 我的妻子称它是一份跟玩一样的工作。&rdquo 他说。 　　但这份看似简单的工作对许多科学家而言十分重要。&ldquo Gemma号和船长以及MBL的许多样本收集者，对我来说非常宝贵，我的大部分研究都离不开他们。&rdquo 耶鲁大学医学院神经学家Yuyu Song说。 　　数据修理工 　　Dawn Johnson维持着一些世界上最大的生物信息学数据库的运作 　　 　　当Dawn Johnson打开工作室的大门时，你注意到的第一件事情是轰鸣声。这些噪音来自用于冷却16台电脑服务器的呼呼转动的风扇。五彩缤纷的电缆束，差不多有小树粗细，向上蔓延就像电彩虹。&ldquo 如果任何事情出了差错，我会是第一停靠港。&rdquo Johnson说，&ldquo 我会找出问题出在哪里。&rdquo 　　全世界的计算生物学家都依靠Johnson的工作，尽管大多数人并不知道她。Johnson是英国辛克斯顿欧洲生物信息学研究所(EBI)的一位计算机硬件工程师。她一直维护的服务器支撑着世界上收集资料最广泛的分子数据库之一。这些设备维持着6万太字节的数据。 　　对于Johnson而言，自己肩膀上承受的世界生物信息学的重担，在去年格外沉重。尽管中心位于辛克斯顿，但EBI的数据经过伦敦的两个站点发送，承包商的变化意味着他们不得不搬到附近的一个镇上。她和一个工程师小组必须确保这里有充足的空间、能源和电缆，他们的设备包括由850条电缆和3400条网线连接的9500台电脑。&ldquo 这是令人毛骨悚然的复杂。&rdquo 她说。然而，EBI技术服务负责人Steven Newhouse表示，这项迁移工作&ldquo 很好地进行着&rdquo 。 　　&ldquo 我的父亲是一个机修工和工程师，我经常在车库里看他修理汽车，而这也是我想做的。&rdquo Johnson说，&ldquo 但1979年我毕业后，已经没有地方招收女机修工了。&rdquo 之后，她选择了电脑工程师行业。&ldquo 当我刚进入这个领域时，我很好奇，它非常好。所有人都愿意帮助我。&rdquo 她说。 　　Johnson进入生物信息学领域是个偶然。上世纪90年代，她在桑格研究所负责主机维护。而该研究所在人类基因组工程中扮演了重要角色。&ldquo 我看到事情的发生，并觉得自己也会喜欢参与其中。&rdquo 她说。

随着北京疫情的再度卷起，食品安全又被推至风口浪尖。食物分类多种多样，通常情况下都是不均质的样品。不均质的样品肯定不能代表整个原始样品材料，这会导致测量结果不准确，某些成分会被丢失，或者某些成分被过度放大，所以均质的样品制备是得到可靠、有代表性分析结果的基础，是食品检测过程的关键。这就意味着只需分析几克或者几毫克预处理过的样品，就能完美地的代表原始样品。想要快速得到具有分析细度并且均质化的样品？ 那么选择合适的研磨仪非常重要：在寻找合适的研磨设备或工具时，首先确保该方式不会改变样品的固有性质，如水分或重金属含量。其次，考虑样品的尺寸，粉碎整条鱼那么大的样品或者谷物颗粒这么小的样品，肯定是采用不同的方式。一般情况下同一台研磨设备不可能兼容样品尺寸的范围特别大，又能磨好大尺寸样品同时又能磨好小颗粒样品。第三点，考虑样品的密度、硬度、稠度、残余水分或脂肪含量等特性，选择与其性质相符合的粉碎原理。最后还需要注意样品的温度稳定性及团聚的倾向性。实验室研磨设备依据不同的原理设计， 例如粉碎硬性、脆性的样品材料就采用压力、撞击力和摩擦力的原理，而当样品是一条冻干鱼的时候，就不适合了，此时应该采用剪切力和切割力来粉碎处理。样品的批次处理量也很重要，有的研磨设备适合于几十毫克的样品，有的研磨仪适合于几公斤的样品。旋转式研磨仪更适合于在线处理公斤级的小麦样品，而研磨罐容积最大50ml的混合型球磨仪就不适合这种应用了。最后，研磨配件的材质对研磨效率有很大的影响。研磨配件的材质应该比样品的材质更硬，以避免过度磨损。机械研磨往往会导致一定程度的磨损，这可能会影响后续的分析。因此，在样品中可能会发现微量的元素，如铁或锆，但这个量通常低于大多数分析的检出限，因此可以忽略。无论选用哪种研磨设备，选择合适的配件对研磨效率都有很大的影响。 样品的干燥或脆化只有刀式研磨仪适合处理新鲜湿样或者含水含油的样品，而不会出现如机器堵塞或样品损失等问题。常规样品建议先烘干再粉碎。在选择干燥方法和温度时，必须注意待测定样品的性质不会以任何方式改变，这对于温度敏感或挥发性组分尤其重要。通常，这类样品只能在室温下风干。TG 200干燥仪适用于多种产品的温和快速干燥。有些软性、硬性、粘性或高脂肪的食物样品在进行初步的或精细粉碎之前应该先冷冻。例如，巧克力或葡萄干可以很容易在低温下粉碎，而在室温下，只能生产出均质性较差的糊状物。一种冷冻方法是在研磨前用液氮（LN2）使样品脆化，在-196℃的温度下，即使是柔软的小熊软糖也会变得又硬又脆，可以轻易被粉碎。另一种方式是将样品与干冰（固态二氧化碳）混合。如果样品中含有挥发性物质，也可选择低温粉碎。遇潮湿变性的样品不能直接用冷却剂处理，因为空气中的水汽会在冷样品上凝结，影响样品性质。 常用的食品研磨仪显然，同一种样品可以采用多种不同的研磨机进行粉碎，但是综合其样品性质、处理量、最终出样细度以及后续分析要求，必定会有一款最为合适的研磨仪。以下是常用样品的研磨设备推荐： 1. 超离心研磨仪ZM200典型应用: 种子、玉米、小麦、海藻干、盐、糖、鱼干、豌豆、坚果、杏仁、椰子、咖啡、茶、根茎、明胶、干叶、大米、香料、香草、豆渣等。2. 旋转敲击式研磨仪SR 300典型应用: 种子、玉米、小麦、海藻干、盐、糖、鱼干、豌豆、坚果、杏仁、椰子、咖啡、茶、根茎、明胶、干叶、大米、香料、香草、豆渣等。3. 旋风磨TWISTER典型应用: 种子、玉米、小麦、豌豆、茶叶、干叶、大米、香料、香草等。4. 刀式研磨仪GM200 和GM300典型应用: 鲜肉、香草、奶粉、新鲜培根、方便食品、谷物棒、大豆、蛋糕、鲜鱼、沙拉、葡萄干、西红柿、新鲜蔬菜、糖果、果冻、面包、奶酪、肝脏、水果、巧克力、腊肠、汤、土豆、饼干、肉末、浆果、坚果、种子、水煮蛋等。5. 冷冻混合球磨仪MM400和全自动冷冻研磨仪Cryomill典型应用: 奶油、香料、草药、茶叶、橄榄果肉、乳糖粉、蛋壳、果冻、肝脏、香草豆荚、浆果、饼干、烟草、口香糖、小麦、华夫饼、冷冻鱼、种子等。6. 切割式研磨仪SM 100, SM 200, SM 300典型应用: 根茎、茶叶、玉米、冻干鱼、骨头、蘑菇、香料、橘子皮、甜菜丸、乳木果、甘蔗、香草、土豆、可可脂块等。 应用案例1. 香肠的脂肪含量测量(GM 300)香肠脂肪含量高，需要完全均质化粉碎以确保可靠的分析结果。如果从样品中随机抽取脂肪含量分析所需的几克，必将导致分析结果的标准差增加。先手工将400克香肠切成约20mm的小块，然后分两步将其磨碎。第一次研磨以4000min-1的转速进行，使用的是带锯齿的刀头。在短短25秒内，样品被切成5毫米以下的小块。锯齿状的刀片利于切碎纤维状的肉，直接取部分样品进行脂肪分析。剩余的样品再在低温条件下粉碎：将上一轮处理的样品以1:2的比例与干冰混合，装入不锈钢研磨罐中。使用专用于低温研磨的全金属转刀和盖子，转速在4000min-1，粉碎20秒x3（中间间歇2次）。 通过Smart 6 (CEM GmbH，德国)和Oracle脂肪分析仪(CEM GmbH，德国)结合核磁共振光谱技术，对粗粉碎的样品和均质化样品的脂肪含量进行5次微波干燥分析。测量条件：4 g样品在2.5 min内干燥，1 min内分析。粗粉碎的香肠样品的脂肪含量变化大于细磨的均质化样品。粗粒成分的脂肪含量测定范围为14.85% ~ 17.12%，标准方差(SD)为0.88%。在均质化样品中，SD降低了10倍以上至0.07%，脂肪含量从15.84%至16.02%(相对SD从5.63%降至0.45%)。左:粗粉碎的香肠样品中脂肪含量不同，均质化样品中脂肪含量稳定 右:5个样品各取平均值，均质化的处理大大降低了脂肪含量的相对标准偏差。 2. 鱼体内多氯联苯的检测(SM300)鱼类样品的均质化是一个挑战，鱼的鳞片、鱼皮和鱼骨都是粉碎的难点，大多数研磨仪处理鱼类之后仍然含较大的块。鱼的高脂肪含量也给粉碎带来了更多困难，因为脂肪颗粒粘在一起形成大块，阻碍研磨过程，使样品不均匀。将鱼样品冷冻干燥之后，使用切割式研磨仪SM 300能够很好地解决这个问题。125克(4条鱼，预先切一次)的鲤鱼或大比目鱼使用切割式研磨仪SM 300以3000min-1的转速被粉碎，使用1mm底筛， v形转刀，配合使用旋风分离器冷却样品，研磨2分钟后，鱼被研磨成1mm颗粒，没有明显的生热。 3. 人参中的人参内酯的测量(MM400)众所周知人参对健康有益，可以增强免疫力，支持心血管系统等等，人参中含有的化学物质，如人参皂苷，就是有益的。少量的人参根茎(聚合酶链反应(PCR)是一种检测食品中转基因生物的方法。在进行PCR之前，样品必须进行均质化。要保证转基因生物检测有意义并具有灵敏性，必须要得到有代表性的样品。从20吨大豆中提取约2.5公斤的实验室样品。对于转基因生物的检测，需要更少的分析样品，大概玉米或大豆1000克，取样之后在GM 200中彻底粉碎均质化。对于PCR分析，只需要2mg的样品材料。在GM200中均质化处理 就是为了确保这2毫克能代表整个样品。像大豆这样的颗粒状食品在不锈钢研磨罐中以10000min-1的转速粉碎。250 g样品研磨处理30s后可以得到0.5 mm的样品。 特殊应用——食品样品的冷冻研磨大多数样品材料可以在室温下研磨到所需的分析细度。但也有特殊情况，微小的温度上升就可能导致样品变性，弹性变形等。此外，油腻或粘稠的食品样品在室温下有可能不易研磨。对于粘性的，脂肪的，半液体的样品（如奶酪，葡萄干，酒胶或杏仁糖），常温研磨会团聚，低温研磨是最好的方法，样品不会团聚，并有效地均质化。在低温条件下，能减少酒精等挥发性成分的损失，甚至能保留从塑料包转转移到食品里的软化剂残留物。此外，冷冻研磨保存了维生素或蛋白质的原始结构。低温冷冻研磨是用液氮LN2(-196℃)或干冰(固态CO2 -78℃)，使样品变脆，更容易断裂。可用于冷冻研磨的仪器：冷冻混合球磨仪MM400 全自动冷冻研磨仪Cryomill 超离心研磨仪ZM200 刀式研磨仪GM200/GM300。 结论大量的应用实例表明，在任何食品分析之前，样品制备是质量控制过程中必不可少的一步，因为只有完全均质化的样品才能提供可靠和可重复的分析结果。尽可能多的了解样品性质、研磨设备原理、配件的选择，能够帮助您在最短的时间内得到最精准的实验结果。

大家好，本周为大家分享一篇发表在PNAS上的文章：High sensitivity top–down proteomics captures single muscle cell heterogeneity in large proteoforms [1]，文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。　　单细胞研究表明，即使是具有相同形态和遗传的细胞，其生理功能特性可能也存在较大差异。近年来，基于质谱的单细胞蛋白组学策略逐渐发展成研究细胞异质性的重要技术，但也面临着细胞的蛋白质含量有限和动态范围宽，以及存在proteoforms高度复杂等挑战。得益于肽段易分离、电离和碎裂的特性，目前几乎所有基于质谱的单细胞蛋白组学分析都采用“Bottom-up”的研究思路，但会丢失蛋白质序列变异和翻译后修饰(PTMs)等信息。“Top-down”的蛋白组学通过分析完整蛋白质来避免这些信息的丢失，尽管质谱信噪比会随着分子量的增加而呈指数衰减，其灵敏度也不如“Bottom-up”，但它非常适合用于proteoforms的鉴定，是解析细胞异质性层面的理想方法。因此，作者在此对单个肌细胞进行了高灵敏的Top-down蛋白质组学分析，探究单细胞层面的结构和功能异质性，以期建立细胞类型和proteoforms间的直接关联。　　在本工作中，作者分别以大鼠股外侧肌(VL)、足底肌(PLN)和比目鱼肌(SOL)的单个肌细胞(SMFs)为研究对象，使用优化过的裂解和冻融方法来保证蛋白的高提取率，最大程度减少吸附性蛋白质的损失，最后基于微流多通道纳电喷雾源(MnESI)对完整蛋白进行LC-MS/MS分析。其中，VL和SOL组织分别主要由快缩肌细胞和慢缩肌细胞构成，PLN组织则包含这两类肌细胞，平均最大收缩速度测定结果显示VL和PLN中的SMFs收缩速度存在更大的异质性，如图1B所示。Top-down结果也表明在VL和PLN中主要包含快缩型骨骼肌钙蛋白复合物(fsTnT、fsTnI和fsTnC)、α-原肌球蛋白(α-Tpm)和快缩型骨骼肌球蛋白轻链(MLC-1F、MLC-2F和MLC-3F)，而在SOL中则检测到慢缩型骨骼肌钙蛋白复合物(ssTnT、ssTnI和ssTnC)、β-原肌球蛋白(β-Tpm)和慢缩型骨骼肌球蛋白轻链(MLC-1S、MLC-1V和MLC-2S)，这表明不同类型SMFs独特的功能特征与其proteoform异质性相关(图1C-1D)。值得注意的是，这里能够准确鉴定到分子量30 kDa的proteoforms，比如α-sActin(42 kDa)和MyHC亚型(223 kDa)，说明Top-down方法可以实现对单个肌细胞水平的完整肌节proteoforms的检测。　　图1.(A)大鼠骨骼肌结构示意图 (B)3种肌肉组织(VL、PLN和SOL)中SMFs收缩速度的测量(n = 10) (C)VL、PLN和SOL组织SMFs中的主要肌节proteoforms(n=6) (D)代表性的去卷积质谱图，红色p表示单磷酸化，“△H3PO4”表示pfsTnT3丢失磷酸盐，“-k”表示ssTnT1或pssTnT1赖氨酸残基的丢失。　　肌球蛋白重链(Myosin heavy chain，MyHC)是一种为肌肉收缩和力产生提供能量的分子马达蛋白，具有多种分子量约为223 kDa的蛋白亚型。它们有超过80%的序列同源性，因而很难通过“Bottom-up”的策略去检测和定量。MyHC1、MyHC2、MyHC4和MyHC7是大鼠骨骼肌中主要存在的四种MyHC亚型，其中MyHC7和MyHC4分别是SOL和VL组织中的主要亚型，而PLN组织中主要含有MyHC1、MyHC2和MyHC4，此处检测结果与之相符，如图2所示。与SOL和VL相比，PLN来源的SMFs在最大收缩速度上存在更大差异也印证了一个事实，即多种MyHC亚型在PLN组织中表达，这有助于依据MyHC亚型的表达对SMFs类型进行区分。此外，MyHC亚型在各样本中的质量偏差不超过2 Da，表明该检测方法在单个肌细胞水平上具有高灵敏性。　　图2. MyHC亚型的检测(A-B)VL、PLN和SOL组织中MyHC的电荷肽分布和去卷积谱图 (C-E)VL、PLN和SOL组织中对应的MyHC亚型(n=6)。　　除了蛋白亚型的鉴定，作者也利用Top-down蛋白组学技术实现对蛋白质PTMs的鉴定，例如对fsTnT的检测，如图3所示。快缩型骨骼肌钙蛋白复合物(fsTnT)具有高度序列同源性，它的表达丰度较低，通过传统Bottom-up策略检测是非常具有挑战性的。如图3A所示，在VL和PLN组织中检测到了fsTnT3的几种高丰度proteoforms，包括单磷酸化的fsTnT3(pfsTnT3)、fsTnT3和丢失磷酸盐的pfsTnT3(△H3PO4)。fsTnT3在VL和PLN两组中的表达水平和总磷酸化水平都相似(图3C-图3D)。需要注意的是，进一步放大谱图时可以观察到几种低丰度和肌细胞特异性fsTnT的存在，比如在两组中都检测到的fsTnT4，其总磷酸化在PLN组织中具有更大的表达差异，如图3B所示。此外，Top-down方法也可对两种分子量相差26 Da的Tpm亚型(β-Tpm和β’-Tpm)进行区分。这些结果充分表明Top-down蛋白组学技术适合用于单个肌肉细胞亚型和PTMs的研究。　　图3.磷酸化fsTnT的检测(A)fsTnT3在VL(红色)和PLN(紫色)中的去卷积谱图，红色p表示单磷酸化，“△H3PO4”表示pfsTnT3丢失磷酸盐 (B)A图中29700-30200 Da区域的放大图 (C)fsTnT3和fsTnT4的总磷酸化表达(n=6) (D)fsTnT3的表达(n=3)，p30 kDa)。尽管它们的二级碎裂率不高(5.8%-25.2%)，但可以产生一些覆盖全长序列的b/y离子，进而实现较大proteoforms的鉴定，表明Top-down蛋白组学方法是表征SMFs蛋白的有利手段。　　图5.MLC-1亚型的表征(A)MLC-1F、MLC-1S和MLC-1V的序列比对，紫色表示亚型间至少共享一个残基，绿色表示亚型间没有共享残基，无颜色表示亚型间序列同源 (B)MLC-1亚型代表性的EIC谱图 (C-E)MLC-1亚型的CAD碎裂，“Ace”表示Nα-乙酰化，“(Me)2”表示Nα-二甲基化。　　总的来说，作者开发了一种Top-down的蛋白质组学策略，其结合了一锅法样品制备和高灵敏的毛细管LC-MS/MS分析，可用于在功能和蛋白质组上具有显著异质性的SMFs的proteoform分离和表征。不同类型SMFs的异质性在肌节proteoforms中得以反映，在其中鉴定到的MyHC亚型(220 kDa)可以用于单细胞水平上的肌细胞分类。更为重要的是，本研究表明Top-down组学方法对于复杂肌节体系PTMs和亚型表征方面的独特优势，强调了其在关联单细胞表型异质性和功能多样性间的应用潜力，希望可以将该方法拓展到其它有高灵敏需求的场景。　　撰稿：陈昌明编辑：李惠琳文章引用：High sensitivity top-down proteomics captures single muscle cell heterogeneity in large proteoforms　　李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin　　参考文献　　Melby, J. A., Brown, K. A., Gregorich, Z. R., et al. High sensitivity top-down proteomics captures single muscle cellheterogeneity in large proteoforms. PNAS., 2023, 120(19), e2222081120. DOI https://doi.org/10.1073/pnas.2222081120