粮食中呕吐毒素检测方法的研究进展.pdf

粮食储藏
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谷物化学与品质分析
粮食中眍吐毒素检测方法的研究进展
盛林霞付豪吴艺影·应玲红2陈舒萍
(1浙江省粮食局直属粮油储备库311100
(2浙江省储备粮管理有限公司31000
3浙江省省级粮油储备库管理中心311100
摘要眍吐毒素的快捷准确检冽和监控,成为粮食行业尤其是基层粮食企业亟待解决
的问题。本文从粮食行业不同企业机构的多种需求出发,综述了粮食行业中呕吐毒素的相关
情况及研究应用现状,并就其检测方法进行了重点论述和讨论,旨在为粮食行业提供适用
简便、快捷、准确的DON检测方法,满足其多层次需求为粮食收购、储存和加工提供指
导和帮助:为DON的相关研究提供参考。
关键词呕吐毒素粮食质量安全检测方法
呕吐毒素的主体成分为脱氧雪腐镰刀菌烯醇业负责农田到餐桌的第一步,肩负着粮食安全的重
( deoxynivalenol,DON),主要是由禾谷镰刀菌要职责,准确、快速地检測粮食中DON含量对国
( Fusariumgraminearum)和黄色镰刀菌(Fsar-家粮食安全具有十分重要的意义
iumculmorum)产生的真菌毒素山。1972年,日本
目前,对呕吐毒素的硏究较多,但多侧重研究
的 Morooka等人首次从赤霉病大麦中将其分离,型,无法在粮食行业,尤其是粮食及加工基层企业
Y oshizaw a等稍后闻明了它的结构,并将其命名推广应用。在本文立足粮食行业实践,针对粮食收
为呕吐毒素(4- deoxynivalenol,DON)。
购、储藏及加工过程中DON的检测方法进行探
DON在全球范围内广泛存在,尤其是温暖潮讨,分析各方法的利弊及适用性,建立简便、高
湿地区的粮食及其制品中,如美国、加拿大以及我效、低成本的快速检测方法,以期对粮食行业进行
国华南等地·,欧洲北部和中部的谷物DON检指导和帮助。
出率分别高达70%和66%,国内形势也不容乐
观。近年来,随着气候条件的恶化,DON逐步向
DON的特点与性质
北蔓延,在浙江、江苏、山东、河南等地的检出率
DON的化学名为32,72,15-三羟基草镰孢
不断升高。由于其稳定的化学性质、较强的热抵抗菌-9ー烯-8-酮,CAS:51481-10-8,分子式
力、耐压、耐酸性,在加工过程中很难被除去,一C1H2O。,相对分子量296.32。属单端孢霉烯族化
直成为粮食生产加工过程中的隐患。我国国家标合物,化学性质稳定。可与核糖体60s亚基的肽转
准GB2762-2011食品安全国家标准食品中真移晦活性中心结合引发核糖体应激反应,抑制
菌毒素限量中规定DOV限量为≤1000gkg,DVA、RNA和蛋白的合成,诱导细胞凋亡等作用
联合国粮农组织规定食用粮食中DON的含量对肠道、免疫系统造成破坏,并且具有遗传毒性,
<1000pg/kg。中国传统饮食习惯中粮谷比例大大对人和动物的身体健康具有严重影响,是人畜食品
高于西方,使得眍吐毒素的危害更为突出。粮食行中检出率和超标率最高的一种真菌毒素。DOV
通讯地址:浙江省杭州市余杭区良渚街道通运衠东
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第47卷
粮食中呕吐毒素检测方法的硏究进展
具有很强的细胞毒性和免疫抑制性,对人和动物的免疫竞争反应原理,能够快速检测粮食及其加工制
健康构成了严重威胁,欧盟分类标准为三级致癌品中DON。主要有分为定性条法和定量条法。
物
定性条法粮食企业单位根据需要选择如
2DON与粮食中赤霉病粒的关系
500、800、1000等限量的试纸条,通过结果的阴
阳性判定样品中DOV是否在某一定量限内。该方
呕吐毒素主要污染大麦、小麦、玉米和燕麦等法价格低廉,操作简单快捷,对检验人员的实验技
粮食及其制品。在粮食行业中,一些传统方法是通能要求不高,不需要配备额外的仪器设备,在粮食
过赤霉病粒的情况来判断DON是否会超标。近年收购及入库过程中的把关及检验机构的前期大批量
来。有学者研究了粮食中赤霉病粒与DON含量的筛选中非常实用,是基层粮食企业的优质选择。
关系, Champeil等的研究结果表明,赤霉病的3.2.2定量条法定量条法同样基于竞争性免疫
发病程度和DON含量的相关性不高。封薇等研反应原理进行检测,根据试纸条上检测T线与质
究认为只有在同一品种时,赤霉病的发病程度才和控C线的颜色深浅与样品中待检测物的含量之间
DON的含量呈现一定的正相关。苏宪庆等、的对应关系,通过手持式试纸条扫描读书仪读出最
Esterhazy等?和Bai等的研究发现小麦呕吐终结果,该方法检出限为250μg/kg,整个检测过
毒素含量随着赤霉病粒含量的增加而増加,二者间程不到10min。李小明等研究发现定量条法与
存在显著的正相关线性关系。刘冬梅等唱进一步酶联免疫法检测玉米样品中的DON含量,结果无
研究了同一块田地里不同症状小麦赤霉病中DON显著差异。定量条法具有准确、高效、低成本、可
含量的差异,发现皱缩红麦、黑麦的DON含量较现场操作并实时上传数据以及记录检测地点的特
高。以上研究结论虽然还存在一定程度的局限性,点,适用于各类企业、检测机构、监督部门的现场
但在特定情况,比如同一品种时,也可对基层粮食快速检測,具有较好的实用性和推广应用价值。
及加工企业提供指导和帮助。
3.3试剂盒法
3DON的检测与分析
试剂盒法基于间接酶联免疫原理,在酶标板微
孔上预包被DON抗原,样本中的呕吐毒素和微孔
近年来,随着检测技术的发展和水平的提升,
上预包被的抗原竞争DON抗体(抗试剂),同时
用于检测粮食中呕吐毒素的方法越来越多,准确性呕吐毒素抗体与酧柝二抗(酧标物)相结合,经
也越来越高,主要包括薄层色谱法、试剂条/卡法
TMR底物显色,样本吸光度值与其所含呕吐毒素
快速检测系统法和仪器法等
含量呈负相关,由此可知样本中DON含量。检出
3.1薄层色谱法
限为200pg/kg,适用于大量样品的准确、快速分
薄层色谱法是最早建立的一种检測方法。析。罗俊聪等分别使用该法与HPI,C法检测
CB/T5009.11-20034谷物及其制品中呕吐毒素DON检测大麦中的DON,发现二者结果具有较高
的測定就采用了薄层色谱法,其检测限为1mg/kg。的一致性,相关系数达到0.9892。
适用于谷物(小麦、玉米、大麦等)及其制品
该方法较试纸条法复杂,需要配套试剂盒和酶
(蛋糕、饼干、面包等)中呕吐毒素的测定。最低标仪,实验过程需要制作标准曲线,对操作人员的
检出限为20g/Akg-300pg/kg。操作简便,但实验技能和环境条件要求较高,但检出限和准确度
是也有一些缺点,如灵敏度差,处理样品时工作量均有所提高。相比于仪器法,试剂盒法具有快速
大,且提取过程中需要使用大量的有机溶剂,适用简单、准确和高灵敏度等优点,操作时间仅需
于具有一定实验室条件的检测,对于基层粮食企业20min,能最大限度减少工作强度和操作误差。在
还存在局限性。
粮食企业中的应用较为广泛。
3.2试纸条/卡法
3.4真菌毒素及重金属快速检测及监测分析系统
DON快速检测胶体金法应用胶体金比色技术
真菌毒素及重金属快速检測及监测分析系统