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2024年3月6日发(作者:杨戬下一部是什么)

浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis,2011,23(3):582—587 http://www. ̄nyxb.cn 张巧艳,王钫,陈健文,等.杭州市粮油类农产品真菌毒素快速检测与安全性评估[J].浙江农业学报,2011,23(3):582—587. 杭州市粮油类农产品真菌毒素快速检测与安全性评估 张巧艳,王 钫,陈健文,王 伟,钟钱英,周 育 (浙江省农业科学院农产品质量标准研究所,浙江杭州310021) 摘要:在真菌毒素传统检测方法基础上,建立并完善4类真菌毒素免疫亲和净化与荧光法(或HPLC)快速 检测技术。应用真菌毒素快速检测技术对杭州市粮油类农产品进行抽样检测并作安全性评估。黄曲霉毒素 总量和黄曲霉毒素B。的检测样本数为28个,检出率为25%;赭曲霉毒素A的检测样本数为48个,检出率为 22.9%;玉米赤霉烯酮的检测样本数为49个,检出率为42.9%;呕吐毒素的检测样本数为39个,检出率为 15.4%。4类真菌毒素的平均检出率约为30%左右。4类真菌毒素安全性评估结果为:黄曲霉毒素和玉米赤 霉烯酮超标率最高,呕吐毒素安全性较好。检测结果表明,杭州市粮油类农产品真菌毒素污染广泛,部分真 菌毒素超标比较严重,应该进一步加强对谷物及油料类农产品真菌毒素安全性监控工作。 关键词:真菌毒素;快速检测;安全评估 中图分类号:0656.2 文献标志码:A 文章编号:1004—1524(2011)03—0582—06 Mycotoxin rapid detection and safety evaluation for cereal and oil products in Hangzhou markeIs ZHANG Qiao—yan,WANG Fang,CHEN Jian—wen,WANG Wei,ZHONG Qian—ying,ZHOU Yu (Institute of Quality and Standard for Agricultural Products,Zheifang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,China) Abstract:Based on conventional assays of mycotoxins,we have established a new rapid detection method for four kinds of mycotoxins using immune purification step and fluorescence(or HPLC)inspection technology.The new method was applied to agricultural products(cereals and oils)in the markets of Hangzhou for mycotoxins inspection and safety evaluation.There were 28 samples for total aflatoxin and aflatoxin B investigation,and the aflatoxin detec— tion rate was about 25.O%;48 samples were determined for oehratoxin A and the detection rate was 22.9%;49 samples were determined for zearalenone and the detection rate was 42.9%:39 samples were determined for de- oxynivalenol and the detection rate was 15.4%.The average detection rate of the four kinds of mycotoxin was about 30%.Mycotoxin safety evaluation showed that the MRL(Maximum Residue Limit)exceeding ratio of aflatoxin and zearalenone were higher than the other two mycotoxins,and the safety level of deoxynivalenol was higher than the oth— er three mycotoxins in Hangzhou agricultural product markets.Overall,there were widespread contaminations of ce— real and oil agricultural products by mycotoxins in Hangzhou and some types of mycotoxins exceeded far beyond the MRL.Much effort should be placed to the regulation of mycotoxins safety of the cereal and oil products. Key words:mycotoxin;rapid inspectmn;safety evaluation 收稿日期:2010—07—16 基釜项目:浙江省农业科学院创新能力提升工程(2009R19Y01D05);浙江省重大科技专项(2009C12052) 作者简介:张巧艳(1978一),女,浙江浦江人,助理研究员,主要从事微生物与生物毒素应用技术研究。E—mail:yanyan0O14@sina.com 通讯作者,周育,E—mail:microbes@yahoo.cn 

张巧艳,等.杭州市粮油类农产品真菌毒素快速检测与安全性评估 .583. 真菌毒素是一类真菌次生代谢产物,毒性巨 大,广泛污染农作物、食品及饲料等。目前已知 的真菌毒素约300多种,在粮食、油料等作物中 污染严重的几类真菌毒素分别为黄曲霉毒素 (AF)、赭曲霉毒素(OTA)、脱氧雪腐镰孢菌烯醇 (又称呕吐毒素)(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN) 等毒素 。全球每年约有25%的农作物遭受有 害真菌及其毒素污染,约有2%的农副产品因严 重污染而失去营养价值,每年因真菌毒素污染造 成的经济损失达千亿美元。另外,真菌毒素可以 通过被污染的谷物、饲料和由这些饲料喂养的动 物所提供的动物性食品(奶、肉、蛋)进人人们的 食物链,对人畜表现出致癌性、遗传毒性、致畸 性,还会引起肾中毒、肝中毒、生殖异常以及免疫 抑制反应等。1993年,世界卫生组织(WHO)将 黄曲霉毒素和赭曲霉毒素分别划定为I类致癌 物和2B类致癌物 。呕吐毒素可对人畜产生细 胞毒性、抑制蛋白质和核酸合成,玉米赤霉稀酮 有很强的生殖毒性和致畸作用,这两类毒素给各 国畜牧业造成巨大经济损失,也严重威胁着人们 的身体健康 。 。 真菌毒素常用的检测方法包括化学分析法、 免疫学检测法和生物学检测法。在化学分析方 法中,薄层层析(TLC)和高效液相色谱法 (HPLC)是最经典的检测方法,被广泛应用。酶 联免疫法(ELISA),因敏感高、特异强、检测快速 等优点也被经常采用。鸡胚胎试验已被美国公 职分析化学协会(AOAC)推荐为黄曲霉毒素生物 标准检测方法。不同的检测方法适用于不同的 检测要求,具有不同的优缺点,生物检测方法虽 然简便快捷,但灵敏度较差,高效液相色谱法灵 敏度高,但样品前处理繁琐。酶联免疫法重复性 差,试剂寿命短,需要低温保存。此外,以上方法 都具有如下共同缺点:操作过程中需要使用剧毒 的毒素标准物质,对检测人员身体伤害大;使用 多种有毒、异味和高挥发性有机溶剂;操作过程 繁琐、检测消耗时间长、劳动强度大或检测灵敏 度不高 “ 。 本研究采用免疫亲和柱一步纯化结合荧光 (或HPLC)检测技术,实现对真菌毒素的快速检 测。应用新建立的快速检测技术对杭州市粮油 类农产品进行抽样检测,并依据主要国家真菌毒 素限量标准对检测结果作进一步安全性分析,初 步评估杭州市粮油类农产品安全状况。 1 材料与方法 1.1 样品采集 根据各类真菌毒素的污染特点,从杭州市多 个超市和粮油批发市场选购粮油类及其它农产 品等作为检测和评估材料(表1)。 表1检测样品种类及取样数 Table 1 Sample types and batches A B C D E F G 8 m m m m 5 5 m m m m 5 8 5 5 l 5 5 4 1.2主要仪器与试剂 Vicam 4EX型荧光计、Waters2695高效液相 色谱仪(配c, 反相色谱柱250 mm×4.6 mm)、 高速均质器、槽纹滤纸(无荧光)和玻璃微纤维滤 ∞ 纸(孔径1.5 Ixm,无荧光)。黄曲霉毒素总量 (B1)、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素 免疫亲和柱均为Vicam产品。 AflaTest显色剂(配置0.002%溴溶液于50 mL的显色剂分配瓶中,当天使用);玉米赤霉烯 酮显色剂(2.5 g十水合氯化铝溶解于50 mL甲 醇,充分混匀);甲醇(HPLC级);Tween一20溶液; OchraTest淋洗液;PBS缓冲液;4类真菌毒素检 测质控样品全部为fapas产品。 1.3 黄曲霉毒素总量(B1)测定 1.3.1 真菌毒素荧光检测仪标定 (1)使用FGIS AflaTest标准物按操作说明书 标定荧光检测仪;(2)试剂空白试验(1 mL甲醇 +1 mL显色剂)调整荧光计读数应为0;(3)纯 水空白试验(2 mL纯水)调整荧光计读数为0。 

・584・ 浙江农业学报第23卷笫3期(2011年5月) 1.3.2黄曲霉毒素总量(B1)提取与净化 称取50 g研磨的样品,加10 g NaCI置于搅 拌杯中,再加入100 mL甲醇/水(80:2O,V/V), 高速搅拌1 min。将提取物用槽纹滤纸过滤,滤 液收集于干净的容器中。 移取10 mL上步滤液于干净容器中,用40 1.5.2玉米赤霉烯酮提取与净化 称取40 g研磨的样品,4 g NaC1,置于不锈钢 均质杯中,加入100 mL甲醇/水(80:20,V/V), 高速搅拌2 min,槽纹滤纸过滤。 移取10 mL上步的滤液,用40 mL 1 X 0.2% 吐温/PBS缓冲液稀释滤液,用玻璃微纤维滤纸 再过滤。滤液用ZearaTest亲和柱净化,净化步骤 mL纯水稀释滤液,混匀。将稀释液通过玻璃微 纤维滤纸再过滤,收集滤液。 取10 mL滤液以1~2滴・S 的流速全部通 过AflaTest亲和柱,直至空气进入到亲和柱中。 将10 mL纯水以1~2滴・s 的流速全部通过亲 和柱直至空气进入柱中,弃去淋洗液(重复该步 骤1次)。用1.0 mL HPLC级甲醇以1~2滴・ s 的流速洗脱亲和柱,收集全部洗脱液于玻璃测 试管中。 1.3.3 荧光检测与读数 将1.0 mL新配置的AflaTest显色剂加入测 试管,涡旋混匀后,立即置于已标定好了的荧光 计中读数。本检测方法的检测限为0.1 g・ kg_。。 1.4赭曲霉毒素A测定 1.4.1 真菌毒素荧光检测仪的标定 选择OTA检测项目,步骤同1.3.1节。 1.4.2赭曲霉毒素A提取与净化 毒素提取和初过滤的试剂与步骤同1.3.2 节,但不加NaC1。移取10 mL初滤液,用40 mL PBS缓冲液将其稀释,混匀。将稀释液用玻璃微 纤维滤纸再过滤,收集滤液。 量取上步10 mL滤液,以1—2滴・S 的流速 全部通过OchraTest亲和柱,直至空气进入到亲 和柱中。将10 mL PBS缓冲液以2滴・S 的流速 通过亲和柱,将10 mL纯水以2滴・s 的流速通 过亲和柱,直至空气进入到亲和柱中。用1.5 mL OchraTest洗脱液以1~2滴・s 的流速淋洗亲和 柱,将洗脱液全部收集于玻璃测试管中。 1.4.3荧光检测与读数 洗脱液充分混匀后,立即将测试管置于已标 定好了的荧光计中读数。本检测方法的检测限 为0.47 g・kg~。 1.5玉米赤霉烯酮测定 1.5.1 真菌毒素荧光检测仪的标定 选择ZEN检测项目,步骤同1.3.1节。 同1.3.2节,淋洗液为10 mL 1×0.2%吐温/PBS 缓冲液和10 mL纯水。用HPLC级甲醇1 mL以 1滴・S 的流速洗脱并收集毒素。 1.5.3 荧光检测与读数 将1.0 mL ZearaTest显色剂加入测试管,混 匀后,置于标定好的荧光计中读数。本检测方法 的检测限为0.01 mg・kg~。 1.6呕吐毒素测定 1.6.1 呕吐毒素提取与净化 称取50 g研磨样品于均质杯中,加入10 g 聚乙二醇8 000(PEG)和200 mL纯水,高速搅拌 1 rain。提取液用槽纹滤纸过滤后,用微纤维滤纸 再过滤。 取滤液1 mL以1滴・S 的流速全部通过 DONtest免疫亲和柱,直至空气进入柱子。将5 mL纯水以2滴・S 的流速冲洗柱子,直至空气 进入柱子。取HPLC级甲醇1.0 mL以1滴・S 的流速淋洗柱子,洗脱液全部收集于玻璃试管。 将洗脱液用氮气蒸发至干,以300 iLL流动相定 容检测,以标准样品回归方程计算DON含量。 1.6.2 HPLC参数设置与检测 色谱柱:C。。反相色谱柱(4.6 mm×250 mm ×3 m);流动相:乙腈/水(10:90,V/V)或者甲 醇/水(20:80,V/V);流速0.8 mL・min一;进样 量:50 tLL;检测波长:218 I]/71。本检测方法的检 测限为0.0d mg・kg~。 1.7 真菌毒素快速检测方法比对分析 将黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯 酮和呕吐毒素免疫亲荧光(或免疫HPLC)快速检 测方法用标准检测方法和fapas质控样品进行对 比评估。 2 结果与分析 

张巧艳,等.杭州市粮油类农产品真菌毒素快速检测与安全性评估 2.1 免疫亲和层析荧光快速检测方法验证 如表2所示,4种真菌毒素快速检测方法对 fapas质控样品的检测结果全部合格,新建立的快 速检测方法稳定性与灵敏度较好。快速检测方 法与国标方法检测结果一致性很高,本方法黄曲 霉毒素总量(B1)的检测限为0,1 ptg・kg~,赭曲 霉毒素A的检测限0.47 g・kg~,玉米赤霉烯酮 检测限为0.O1 mg・kg~。目前,我国黄曲霉毒素 初级农产品的最大允许限量为20 g・kg~,部分 食品为10或5 g・kg~,赭曲霉毒素A最大允许 限量为5 g・kg~,玉米赤霉烯酮最大允许限量 为60 g・kg (表3)。根据以上分析结果,3类 (4种)真菌毒素免疫荧光快速俭测方法灵敏度 全部符合我国最大限量的检测要求. 表2 AFT(B1),OTA及ZEN免疫亲和净化荧光快速检 测法方法验证 Table 2 Verification for rapid inmmne—lfuorescence inspec - tion technology 2.2 免疫亲和层析液相色谱方法结果验证 由于免疫荧光法对呕吐毒素等单端孢霉烯 族毒素的检测效果欠佳,研究将免疫亲和层析一 步净化与HPLC相结合,检测速度较常规方法也 有较显著的提高。 图1为呕吐毒素HPLC检测标准曲线。呕吐 毒素HPLC紫外检测标准液浓度c与峰面积A 的相关系数为0.9998(进样浓度范围:0.40~ 4.O0 mg・kg )。 在未受污染的小麦粉中添加不同浓度的呕 吐毒素标准液,结果显示:呕吐毒素免疫亲和层 析一HPLC检测方法各个添加浓度的回收率在 78%~90%,均没有超过90%。总体来说,该方 法检测回收率基本保持在80%以上,稳定性好而 且操作较为简单,节约时间,所以仍有较好的实 际应用价值。呕吐毒素免疫亲和层析一HPLC的 r o × 《 释 膻 磐 图1呕吐毒素(DON)HPLC检测法标准曲线 Fig.1 HPLC standard determination CuYve for deoxyni— valenol(DON) 检测限为0.04 mg・kg~,DON在我国的最大允许 限量为1 mg・kg~,该方法灵敏度完全符合检测 要求(表3)。 表3比对分析结果显示,新建立的快速检测 方法既简化了操作步骤、提高了检测速度,又保 证了检测灵敏度达到我国真菌毒素限量标准的 检测要求。4类真菌毒素快速检测技术的应用将 有效提高粮油类农产品中主要真菌毒素的检测 效率和安全性监控水平。 表3 四类真菌毒素检出限与中国限量标准 Table 3 Quantiifcation limit of the analysis method and Maximum Residue Limit for the four kinds of mycotoxin 注:表示分别针对3种初级农产品或食品的3个限量 2.3 杭州市农产品主要真菌毒素污染调研结果 如表4所示,在192个随机抽取的样品中, 有52个样品被检出含有不同种类的真菌毒素, 检出率为27.1%。其中,检出率最高的玉米赤霉 烯酮为42.9%,检出率最低的呕吐毒素为 15.4%。事实上,呕吐毒素是世界各地污染最广 泛的真菌毒素之一,此次检出率偏低可能与呕吐 毒素最低检出限较高(40 g・kg )有关。检测 结果显示,杭州市场上农副产品主要真菌毒素检 出率较高,农产品受有害真菌及其毒素污染非常 普遍。 

浙江农业学报第23卷第3期(2011年5月) 表4杭州市粮油类农产品中真菌毒素含量的抽样检测 结果 Table 4 Mycotoxin inspection results for cereal and 0il pr0duct ̄in Hangzhou markets 本次抽样呕吐毒素最低检出浓度为100 g・ kg~,最高检出浓度为700 g・kg~,阳性样品的 平均检出浓度为380 lag・kg~,是4类毒素中污 T B A N N 砌 叩 染浓度最大的一类。由此可见,呕吐毒素检出率 3 3 2 1 O 最低并不代表该毒素安全性绝对高,检测方法检 6 6 1 ,一 出限偏高可能是该毒素检出率低的主要因素之  一一 0 一。玉米赤霉烯酮最高检出浓度达到440 g・ kg~,检出样品平均浓度为76.5 g・kg~。调研 l l 2 8 0 结果最值得关注的仍是黄曲霉毒素,检出样本的 平均值(AFT为10.1 Ixg・kg一,AFB1为9.7 g・6 =三 一 一 一 ¨ 7  kg )已超过或非常接近于我国黄曲霉毒素的限 量标准,黄曲霉毒素仍是杭州市农产品真菌毒素 安全的主要问题。  一¨ 一 2.4杭州市农产品主要真菌毒素安全性初步评 估  一¨ ¨ 将检测结果按照不同国家和地区的限量标 准统计超标率,结果如表5所示。按照不同国家 限量标准计算,检测结果超标率相差很大。如按 照中国或美国的限量标准,黄曲霉毒素超标率为 3.6%,若按照欧盟等国的限量标准计算,超标率 将超过14.3%。黄曲霉毒素B1也是同样的结 果,根据欧盟标准计算超标率已达到17.9%,而 部分国家甚至还没有黄曲霉毒素B1的限量要 求。不同国家限量标准的显著差异也是农产品 进口国与出口国频繁出现贸易争端的主要原因 之一。 从每类毒素的安全性来看,黄曲霉毒素超标 率最高,黄曲霉毒素总量按每个国家的限量标准 来算均有一定的超标率,计算超标率最低的是中 国、美国和加拿大,超标率最高为14.3%,均为欧 表5杭州市粮油类农产品真菌毒素安全性评价 Table 5 Mycotoxin safety evaluation for cereal and oil prod— ucts in Hangzhou markets 注:“超标率”是按各个国家或地区的限量标准计算;“一”表示该 国暂未对此类毒素设定限量标准 洲国家。超标率仅次于黄曲霉毒素的为玉米赤 霉烯酮,该毒素依据中国或奥地利的限量标准计 算,超标率最高,为12.2%,并且该毒素的检出率 是所有毒素中最高的,是杭州市食品及饲料中安 全隐患最大的毒素之一。安全性相对较好的两 类毒素为呕吐毒素与赭曲霉毒素。呕吐毒素的 各国限量标准浓度高,超标率相对较低。赭曲霉 毒素本次抽样检出含量较低,在杭州市粮油类农 产品污染较少。杭州市粮油类农产品抽样评估 结果表明,安全问题最突出的真菌毒素为黄曲霉 毒素与玉米赤霉烯酮,安全性相对较高的真菌毒 素为呕吐毒素与赭曲霉毒素。真菌毒素安全问 题总体形势比较严峻,将逐渐成为食品安全中的 突出问题受到越来越多的关注。 3 讨论 本研究通过建立免疫亲和净化一荧光(或 HPLC)快速检测方法,使真菌毒素精准性检测简 单化,检测速度显著提高,平均每种真菌毒素检 测样本在20~30 min内完成,检测方法的灵敏度 达到各国最大限量标准要求。同时通过质控样 品和添加回收实验证明,两项快速检测技术具有 良好的稳定性,完全符合我国农产品中真菌毒素 安全性检测与评估的技术要求。 应用新建立的快速检测技术对杭州市192 个随机抽取样品进行检测与安全性评估。结果 显示,杭州市场上粮油类农产品受真菌毒素污染 普遍,往往一种产品会同时受多种毒素的复合污 

张巧艳,等.杭州市粮油类农产品真菌毒素快速检测与安全性评估 ・587・ 染。本次抽样检出率最高的为玉米赤霉烯酮,检 heterocyclic aromatic amines and mycotoxins[R].Lyon, 出率最低的为呕吐毒素。按照各国真菌毒素限 France:World Health Organization 1993,56:489—521. Valero,A,Marin,S,Ramos,AJ,el a1.Survey:Ochratoxin 量要求,每类毒素均有一定的超标率,黄曲霉毒 A in European special wines[J] Food Chemistry,2008, 素最高超标率甚至达到20%左右。 108:593—599. 虽然本次抽样数量、品种有限,抽样地区也 Am6zqueta,S,Gonziflez—Pefias,E,Murillo—Arbizu,M,et 只局限于杭州市内,仅根据本次调研检测的结果 a1.Oehratoxin A decontamination:A review[J].Food COn. 还不能进行全面准确的评估,但是就此次调研检 trol,2009,20:326—333. 测结果来看,杭州市粮油类农产品受真菌毒素污 GB/T 18979--2003.食品中黄曲霉毒素的测定免疫亲和 层析净化高效液相色谱法和荧光光度法[S]. 染非常广泛,部分产品污染严重。本次抽检样本 SN/T l571—2005.进出口粮谷中呕吐毒素的检验方法一 对象为大型超市和农副产品批发市场,农产品总 液相色谱法[S]. 体质量较高,假如将市场上各类中下等级的农产 SN/T 1572--2005.进出口粮谷、饲料中伏马毒素的检验方 品包括在内,各类真菌毒素的污染率会进一步提 法[s]. 高,超标现象也将更加严重。随着农用化学品的 SN/T 1745--2006.进出口大豆、油菜籽和食用植物油中玉 米赤霉烯酮的检验方法[S]. 大量使用,农业环境等各类影响因素的恶化,有 害真菌及其毒素的污染有可能会愈加严重,加强 ] _寸 ] j ] O SN/T 1746-l 2 -2006.进出口大豆、油菜籽和食用植物油中 3 二_ 4 i赭曲霉毒素A的检验方法[s]. ] ]  农产品真菌毒素污染监控对食品安全有效监督 SN/T 1664--2005.牛奶和奶粉中黄曲霉毒素M1、B1、 有着重要的意义。 B2、G1、G2含量的测定[S]. SN/T 1772--2006.进出口粮谷中玉米赤霉烯酮的检验方 参考文献: 法一免疫亲和柱一液相色谱法[s]. 褚庆华,郭德华,王敏,等.油料和食用油中真菌毒素快速 [1] 张艺兵,鲍蕾,褚庆华.农产品中真菌毒素检测分析[M]. 测定方法的研究[J].中国粮油学报,2006,21(2):114— 北京:化学工业出版社,2006:1—42. 12O. [2]徐剑宏,祭芳,陆琼娴,等.谷物真菌毒素的控制策略[J]. 肖付刚,赵晓联,汤坚,等.免疫亲和层析及其在真菌毒素 江苏农业学报,2007,23(6):642—646. 检测中应用[J].粮食与油脂,2007,17(8):4O一43. [3] International Agency for Research on Cancer(IARC).Mono— (责任编辑陈华平) graphs on the evaluation of carcinogenic risks Io humans,some naturally occurring substances:Food items and constituents, 


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