伏馬毒素起因和特性
伏馬毒素主要是由串珠鐮刀菌菌f.moniliforme和f.proliferatum在一定溫度和濕度條件下繁殖所產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物,。直到1988年,南非和美國的研究人員才從霉變的玉米中分離出伏馬毒素(fumonisins)b1,。到目前為止,,發(fā)現(xiàn)的伏馬菌素有FA1、FA2,、FB1,、FB2、FB3,、FB4,、FC1、FC2,、FC3,、FC4和FP1共11種。糧食在加工,、貯存,、運(yùn)輸過程中易受上述兩種真菌污染,特別是當(dāng)溫度適宜時,,更利于其生長繁殖,,從而產(chǎn)生出一類結(jié)構(gòu)性質(zhì)相似的毒素,其中FB1是其主要組分占60%以上,,其毒性也大,。因此,伏馬毒素可以通過糧食加工,、飼料生產(chǎn)等過程對畜牧業(yè)乃至人類健康產(chǎn)生較嚴(yán)重的危害,。
伏馬毒素純品為白色針狀結(jié)晶,為一類相關(guān)的極性,、水溶性代謝產(chǎn)物,,為多氫醇和丙三羧酸的雙酯化合物,對熱很穩(wěn)定,,不易被蒸煮破壞,,在多數(shù)糧食加工處理過程均比較穩(wěn)定。
食品污染狀況
FB1對食品污染的情況在世界范圍內(nèi)普遍存在,,主要污染玉米及玉米制品,,其污染的飼料主要為以玉米為原料的飼料。FB1為水溶性霉菌毒素,對熱穩(wěn)定,,不易被蒸煮破壞,,所以同AFT(黃曲霉毒素)一樣,控制農(nóng)作物在生長,、收獲和儲存過程中的霉菌污染仍然是至關(guān)重要,。
伏馬菌素對玉米的污染率和污染水平受國家和地區(qū)、玉米品種,、季節(jié)的影響,。1995年~1996年,Amra等對從埃及不同省份收集的120份樣品進(jìn)行了檢測,,結(jié)果顯示,,冬季收集的白玉米和黃玉米FB1污染率均為高。伏馬菌素還可以污染其他糧食及其制品,,且不同地區(qū)污染狀況也存在差異,。
1996年我國對玉米、小麥等糧食作物中FB1污染進(jìn)行調(diào)查,。發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)均有不同程度污染,。我國食道癌高發(fā)區(qū)林縣的玉米伏馬菌素污染率為48%。因此,,人們懷疑該地區(qū)食道癌高發(fā)與食用污染此毒素玉米相關(guān),。該毒素已被世界衛(wèi)生組織列為近年來首先進(jìn)行研究的幾種霉菌毒素之一。
伏馬毒素的危害
1.馬大腦白質(zhì)軟化癥
這是一種馬的神經(jīng)失調(diào)疾病,。根據(jù)1988年南非研究人員的試驗結(jié)果,,每天以0.125mg/kg體重的水平給馬進(jìn)行皮下注射,,大約7天后馬開始發(fā)瘋、發(fā)狂,,沖撞欄桿而死,。解剖發(fā)現(xiàn)馬的大腦呈現(xiàn)白質(zhì)軟化癥狀。1989年,,玉米中的伏馬毒素給美國有很多州的農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)造成了巨大的損失,。
2.豬肺水腫
1992年和1994年美國和南非的科學(xué)家研究表明,,每天伏馬毒素的攝取量在0.4mg/kg體重以上均可引發(fā)豬的肺水腫,還可造成豬生殖系統(tǒng)的紊亂,,如早產(chǎn),、流產(chǎn),、死胎和發(fā)情周期異常等。這種病在美國及其他國家都有發(fā)現(xiàn),。
3.小鼠肝癌
1991年南非科研人員對小鼠進(jìn)行了伏馬毒素的毒理試驗,,試驗結(jié)果表明伏馬毒素引發(fā)肝癌,。1998年又對大鼠進(jìn)行了伏馬毒素毒理試驗,,獲得相同的結(jié)果,。
4.人類食道癌
早在1988年南非科學(xué)家就對食道癌發(fā)病率高和低的地區(qū)進(jìn)行過調(diào)查,,食道癌發(fā)病率與主食玉米受伏馬毒素污染呈正相關(guān),進(jìn)一步的動物試驗也得到了相同的結(jié)果,。1994年中國學(xué)者和日本學(xué)者對食道癌高發(fā)區(qū)的河南省林縣進(jìn)行了一次調(diào)查,,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)主食玉米中伏馬毒素水平高達(dá)30~50mg/kg,,發(fā)霉玉米中伏馬毒素高值達(dá)118.4mg/kg。目前伏馬毒素引發(fā)食道癌的機(jī)理還不清楚,,需進(jìn)一步確證和研究,。
各國對伏馬毒素的*
2001年美國食品與藥物管理局(FDA)發(fā)布了供人類食用的玉米和玉米產(chǎn)品伏馬毒素高*指導(dǎo)性公告,,規(guī)定人類食用玉米中伏馬毒素高*為2mg/kg;同時,,FDA的畜牧醫(yī)學(xué)中心(CVM)也發(fā)布了動物飼料中伏馬毒素的高*指導(dǎo)性公告,規(guī)定其*范圍為1~50mg/kg,。
表2 FDA對伏馬毒素在動物飼料中的推薦*(2000年6月)
玉米及其副產(chǎn)品用于下列動物飼料 | 推薦*(FB1+FB2+FB3),mg/kg |
馬和兔 | 5ppm(不超過日食量的20%)* |
豬和鯰魚 | 20ppm(不超過日食量的20%)* |
產(chǎn)子的反芻動物,、家禽、貂 | 30ppm(不超過日食量的20%)* |
大于3月用于屠宰的反芻動物,、用于制作裘皮的貂 | 60ppm(不超過日食量的20%)* |
用于屠宰的家禽 | 100ppm(不超過日食量的20%)* |
其他各種牲口和寵物 | 10ppm(不超過日食量的20%)* |
*以干基作為計算基準(zhǔn) |
伏馬毒素的檢測
伏馬毒素的檢測先后使用過薄層色譜法,、氣相色譜法,、酶聯(lián)免疫法(ELISA)、液相色譜法(HPLC)等,,目前研究和應(yīng)用得多的是利用免疫親和柱凈化后的熒光儀檢測法和HPLC法,。
普瑞邦伏馬毒素檢測方案介紹
(一) 免疫親和柱-液相色譜法:符合GBT 25228-2010 糧油檢驗 玉米及其制品中伏馬毒素含量測定 免疫親和柱凈化液相色譜法
Pribolab®(普瑞邦)應(yīng)用免疫親和柱凈化,利用液相色譜儀和熒光檢測器檢測可提供伏馬毒素測定的HPLC檢測方案,,得出的結(jié)果準(zhǔn)確可靠,,檢出限好,,是一種很好的檢測伏馬毒素的方法,,僅供廣大用戶參考,。
1. 設(shè)備和耗材配置
序號 | 品名 | 規(guī)格及參數(shù) | 數(shù)量 | 用途 |
1 | 液相色譜儀 |
| 一臺 | 分析檢測 |
2 | 熒光檢測器 |
| 一臺 | 讀取熒光信號 |
3 | Pribolab真菌毒素色譜柱 | 150/250mm 貨號:PRC-18 | 一支 | 配套各類色譜儀,,霉菌毒素檢測用 |
4 | PriboFast®伏馬毒素免疫親和柱 | 3ml,25支/盒, 貨號:IAC-050-3 | 若干 | 高特異性,,純化樣本 |
5 | 高速均質(zhì)器 | 達(dá)到22000rpm 以上,貨號:EQ-WR-1L | 一臺 | 耐腐蝕,,高速,,均質(zhì) |
6 | PriboFast®玻璃纖維濾紙 | 100P,110mm,1.5μm 貨號:GMF-110 | 一盒 | 霉菌毒素過濾 |
7 | PriboFast®八位泵流操作架 | 貨號:EQ-PUMP-8 | 一臺 | 用于控制免疫親和柱過柱流速 |
8 | 伏馬毒素標(biāo)準(zhǔn)品 | 50µg/ml伏馬毒素B1, 50µg/ml伏馬毒素B2溶于乙腈/水(50/50), 貨號:STD#2011 | 1ml | 用于定量分析標(biāo)準(zhǔn)品的配制 |
2. 樣品前處理:普瑞邦為飼料提供不同的處理方案(詳細(xì)方案請聯(lián)系普瑞邦,,普瑞邦開發(fā)了針對多種飼料基質(zhì)提供優(yōu)化的處理方案)
樣品處理:
花生,玉米,,大米,,小麥及其制品和飼料
----將50 g 研磨的樣品 + 5g鹽置于均質(zhì)杯中,。
----加入100mL 甲醇:水(80:20)溶液,。
----蓋上杯蓋,,高速均質(zhì)5分鐘,。
----4000r/min離心5min或用槽紋濾紙過濾;
----取10mL濾液并加入40mL PBS溶液將濾液稀釋,,混勻。用玻璃微纖維濾紙過濾,,取稀釋后液體待測;
----將上步稀釋液通過微纖維濾紙過濾,,濾液收集于玻璃注射器筒中,,量取10mL,。
3. 免疫親和柱凈化:
操作程序:符合GB/T 25228-2010國標(biāo)方法
----將免疫親和柱連接于泵流操作架的10mL注射器下。準(zhǔn)確移取10mL樣品提取液注入注射器,;
----富集:將空氣壓力泵與注射器連接,調(diào)節(jié)壓力使提取液以約2-3mL/min(1滴/3秒)流速緩慢通過免疫親和柱,,直至2-3mL空氣通過柱體;
----洗滌: 用10mL 0.1%的吐溫/PBS清洗,,再以10mL水淋洗柱子2次,,棄去全部流出液,,并使2-3mL空氣通過柱體,;
----洗脫可采取以下方式之一進(jìn)行: 優(yōu)選2
----洗脫1: 準(zhǔn)確加入1.0mL色譜級甲醇洗脫,孵育30秒以上(孵育即甲醇在柱子中浸泡),然后以流速為1-2mL/min過柱,收集全部洗脫液供檢測用,。
----洗脫2: 為保證洗脫充分,建議以1.5mL色譜甲醇分兩步進(jìn)行洗脫,流速為1-2mL/min(1滴/秒,重力即可) ,。首先,加入0.5ml甲醇洗脫,,重力過柱,當(dāng)溶劑通過柱子后,,等待30秒后再加入1ml甲醇進(jìn)行洗脫,,過柱前孵育30秒以上(孵育即甲醇在柱子中浸泡)。收集全部甲醇洗脫液供衍生化反應(yīng)用,。
4. 衍生化反應(yīng)
分別取凈化后的樣本液和標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各50ul,,分別置于1ml的各個試管中,,各加入50ul OPA衍生液,渦流混合器上混合30s,,靜置3min后,立即取20ul衍生液進(jìn)液相色譜儀分析,。
5. 液相色譜分析
HPLC-色譜柱 :C-18色譜柱 150 x 4.6 mm;
流 動 相 :甲醇-0.1mol/L磷酸二氫鈉溶液 77:23
流 速 : 1 mL/min
柱 溫 : 室溫
進(jìn) 樣 體 積 : 20μL
熒光檢測器:λ-激發(fā)波長:335nm λ-發(fā)射波長:440 nm
HPLC配置:液相色譜儀帶有熒光檢測器
溫馨TIPS:
1. 谷物,、飼料中真菌生長繁殖的有利條件主要是適宜的溫度與水分。如能將谷物,、飼料等貯存于10℃以下,,水分保持在10%以下,,就能有效地防霉,。
2. 從事真菌毒素科研及檢測的人員,,必須注意防護(hù),,如穿戴隔離衣帽,在進(jìn)行真菌分離培養(yǎng)工作時,,應(yīng)戴口罩,,并盡量防止孢子飛揚(yáng),。
3. 操作臺面如有漏濺,應(yīng)立即用新配的5%次氯酸鈉消毒,。以5%次氯酸鈉(NaOCl)處理時,,黃曲霉毒素于數(shù)秒鐘內(nèi)即被破壞,故是常用的消毒劑,。
4. 也有應(yīng)用生物學(xué)方法解毒的報道,,生物學(xué)方法成本低,收效大,,可能是一種有前途的除毒措施,。
鑒于霉菌毒素對人體的危害,提醒各位奮斗在抗毒一線的老師們一定要注意保護(hù)自身安全哦,!
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