粮食产品中真菌毒素检测技术研究进展
摘要粮食中的真菌毒素会对人类和动物的健康产
生巨大的危害,真菌毒素的检测技术正不断进步。基于此,简要介绍了真菌毒素的种类及危害,综述了真菌毒素的主要分析检测技术,以期为同类研究提供参考。
关键词粮食;真菌毒素;检测技术
中图分类号:TS210.7 文献标志码:B DOI:
10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.080
1 真菌毒素的种类及危害
真菌毒素是指真菌在粮食和饲料里生长产生的有毒次
级代谢产物,一种真菌可能会产生多种毒素,目前真菌毒素已知种类有400余种[1]。真菌毒素极易污染农作物,全球每年有大约25%的农产品会被真菌毒素污染,特别是小麦、大麦、玉米、大豆和花生等,真菌毒素在粮食作物生产期间以及加工、生产、贮存和运输期间都可产生,人类和动物食用受污染的农作物会对健康带来巨大的威胁。
粮食中常见的真菌毒素主要有黄曲霉毒素(Aflatoxins)、赭曲霉毒素、单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes),如脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、T2毒素等。目前,已有100多个国家和相关组织颁布了食品及饲料中常见真菌毒素的限量标准,我国也规定了其中几种常见真菌毒素,如黄曲
霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、T2毒素等的限量值。对粮食产品中真菌毒素的分析技术进行研究,会对国家粮食安全和人畜健康起着极其重要的作用。
2 真菌毒素的分析检测技术
2.1 真菌毒素分析前处理技术
真菌毒素的前处理分为提取和净化两个步骤,所选取的提取溶剂及净化方法需依据待测基质和目标真菌毒素的理
化性质来决定[2]。由于不同真菌毒素理化性质差异大,需要选择适合的提取溶剂,这是前处理过程最重要的环节,对回收率的高低影响很大;对提取液进行净化处理,可以降低基质中色素、脂肪、蛋白等组分的干扰,降低基质对真菌毒素离子化的影响,延长色谱柱的寿命。
目前,常用的真菌毒素分析前处理技术有液液萃取法、固相萃取法、免疫亲和柱净化法及多功能净化柱净化法[3]。高蓓等采用液相色谱串联质谱法分析测定粮食及其制品中5种真菌毒素的含量,该方法利用多功能净化柱进行粮食样品前处理,操作简单高效,方便快捷,其结果可为检测机构和企业提供有效的技术支持。
由于有机溶剂对环境的污染程度严重,在实验效能不变的情况下,为保护环境和降低成本,减少有机溶剂提取剂的用量就成为了研究人员主要研究的课题,液液萃取和固相萃取?m然能对提取液进行有效的净化和富集,但实验步骤复
杂,有机溶剂消耗量大,对毒素的专属选择性差,容易造成基质对目标毒素离子化效率的强烈干扰。相比而言,免疫亲和柱净化法和多功能净化柱净化法能更有针对性地对提取液进行净化和富集,方法简便,试剂用量小,特异性强,目前被广泛用于粮食中真菌毒素的含量分析。虽然免疫亲和柱净化法能大大提高检测效率,但由于免疫技术发展的限制,用免疫亲和柱净化法处理样品可检测的真菌毒素种类仍然很有限,随着检测仪器的稳定性、灵敏度和特异性的不断提高,仪器方法抗干扰能力的不断增强,有些不需要净化的前处理方法也逐渐出现。真菌毒素检测的前处理技术目前仍处于研究阶段,其方法实用性和稳定性需进一步改进。
2.2 真菌毒素分析检测技术
目前,真菌毒素的分析检测方法主要分为理化检测法和快速检测法两大类。理化检测法主要包括薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法及液质联用法等。快速检测法主要包括生物传感器法、免疫分析法、红外光谱法等。快速检测法具有简便、快捷的优势,适用于样品的现场检测和快速筛查,该方法对实验条件和实验人员的要求不高,但其检测结果的准确度和重现性较差。气相色谱和气相色谱串联质谱具有灵敏度高和操作简便的特点,其适用于分析易挥发、热稳定的化合物,但是,大多数真菌毒素热稳定性差,这对气相色谱仪分析的毒素种类存在很大限制。近年来,液相色谱及液质
联用检测技术飞速发展,其应用于粮食产品中真菌毒素的检测也日益成熟,该方法具有稳定性好、灵敏度高的优点,适用于大多数真菌毒素的分析研究,是目前通用的检测方法。
郑翠梅等研究了液相色谱-飞行时间质谱在真菌毒素检测方面的应用,样品经乙腈-水-乙酸混合溶剂提取,经多功能净化柱和强阴离子交换柱两步净化后,利用液相色谱-飞行质谱进行检测,该方法的选择性强、灵敏度高,能够满足欧盟和中国等地对真菌毒素污染检测的要求[4]。
叶金等采用乙腈:水:乙酸(70∶29∶1,体积比)为提取剂直接提取稀释,并结
合同
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位素稀释技术,以超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱作为分析仪器,建立了常见粮食基质(小麦、玉米等)中16种真菌毒素的快速分析方法,16种真菌毒素的线性关系、添加回收水平和相对标准偏差都得到了令人满意的结果,该方法适用于检测粮食中多种真菌毒素[5]。
孟娟等采用超高效液相色谱串联质谱法对粮食及制品中6种玉米赤霉烯酮类物质进行检测,样品用乙腈水提取,石墨化炭黑固相萃取柱净化,采用超高效液相色谱串联质谱进行测定。6种目标物线性相关系数大于0.99,检出限0.1~ 0.2 μg?kg-1,加标回收79.9%~104.0%,相对标准偏差小于10%。检测结果符合食品样品中痕量污染物的检测要求[6]。
3 结语
当前,粮食中真菌毒素污染的现象频繁发生,为保护人畜的身体健康,提高真菌毒素的检测水平是保障粮食质量安全的迫切要求。随着当今社会的发展和检测技术的进步,一些简便快捷、稳定高效的检测方法不断涌现,液质联用技术应用于粮食中真菌毒素的分析领域,为真菌毒素的检测提供了一个更加可靠的分析方法。只有对粮食中的真菌毒素进行准确的定性定量分析及有效追踪,才能对真菌毒素污染进行合理控制,才能为粮食食品安全提供技术支撑。
参考文献:
[1] 李凤琴.真菌毒素分析及质量控制[J].国外医学卫生
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[2] 孙利,霍江莲,崔维刚,等.粮食产品中真菌毒素的色谱及质谱检测技术研究进展[J].食品科学,2013,34(19): 367-375.
[3] 高蓓,姜德铭,杨永坛.同位素内标-液相色谱-串联质谱法同时测定粮食及其制品中的5种真菌毒素[J].色谱, 2017,35(6):601-607.
[4] 郑翠梅,张艳,王松雪,等.液相色谱-飞行时间质谱同时测定粮食中13种真菌毒素[J].分析测试学报,2012,31
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[5] 叶金,吴宇,辛媛媛,等.超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱快速精准测定粮食中多种真菌毒
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