（食品科学专业论文）高效液相色谱法测定玉米赤霉烯酮的方法研究.pdf

高效液相色谱法测定玉米赤霉烯酮的方法研究 食品科学专业 研究生罗小虎指导老师包清彬 中文摘要 背景及目的：玉米赤霉烯酮( z e a r a l e n o n e ，z e a ) 又称f 2 毒素，由禾谷 镰刀菌、三线镰刀菌等真菌在玉米、小麦、谷物等生长过程中产生的一种次生 代谢产物，该毒素具有严重的生殖和发育毒性。z e a 毒性强，污染范围广，去 除困难，严重影响农作物产量，降低农产品和饲料品质，对人畜造成很大危害， 构成巨大经济损失，已引起广大科研工作者极大关注，为此，联合国粮食及农 业组织和世界卫生组织已将解决z e a 问题做为当务之急。我国居民以粮谷类 为主食，同时我国也是粮食贸易大国，因此，建立食品中z e a 的简便快速、 灵敏有效的检测方法，对保护我国人民身体健康和粮食贸易中的经济利益有积 极意义。 研究方法： 1 采用乙腈水、乙腈- n a c l 溶液超声提取玉米样品中z e a ，过滤后，以甲 醇水、乙腈甲醇水为流动相，荧光检测高效液相色谱法检测z e a ，建立快 速检测玉米中z e a 的高效液相色谱法。 2 采用乙腈- n a c l 溶液超声提取，旋转蒸发减压浓缩，固相萃取柱净化， 荧光检测高效液相色谱法测定玉米中z e a 。z e a 提取过程中主要讨论了料液 比、乙腈：n a c l 溶液、n a c l 浓度以及超声提取时间对提取效果的影响；净化条 件主要研究了固相萃取柱的活化、溶解样品的溶剂组成和比例、溶剂过固相萃 取柱对净化效果的影响；色谱条件讨论了色谱柱、检测器、检测波长、流动相 的选择对检测结果的影响。 结论： 1 样品经乙腈水( 9 ：lv ) 提取，a g i l o n tx d bc 1 8 柱分离，甲醇一水( 7 ：3 第页 v ) 为流动相，检测z e a 各项指标如下：标准曲线线性回归方程为 y _ 3 6 1 2 5 x 1 1 5 4 2 0 ，r 2 = o 9 9 9 7 ，线性范围为：2 肛1 1 0 4 n g m l ；玉米样品加标 量为1 2 0 1 x g k g 的回收率为8 7 0 9 6 4 ，日内、日间相对标准偏差为5 8 、 4 0 ，方法检测限为1 0 i _ t g k g 。 2 样品经乙腈4 0 9 l n a c l 溶液( 8 0 ：2 0v ) 提取，a g i l e n tx d bc l s 柱分离， 乙腈甲醇一水( 4 6 ：8 ：4 6v ) 为流动相，检测z e a 各项指标如下：标准曲线方 程为y _ 6 2 5 2 7 x 2 6 6 6 8 ，r 2 = o 9 9 9 8 ，线性范围为：2 肚1 1 0 4 n g m l ；玉米样品 加标量为6 0 、1 2 0 、2 4 0 i t g k g 的回收率为8 1 8 , - , 9 7 1 ，日内、日间相对标准 偏差为1 9 o 4 ，方法检测限为1 0 1 t g k g 。 3 样品经乙腈4 0 9 l n a c l 溶液( 8 0 ：2 0w ) 提取，固相萃取柱净化，a g i l e n t x d bc 1 8 柱分离，甲醇水( 6 5 ：3 5v ) 为流动相，检测z e a 各项指标如下： 标准曲线线性回归方程为y = 4 4 2 9 1 ) + 8 7 8 6 5 ，r 2 = 0 9 9 9 8 ，线性范围为： 2 0 1 1 0 4 n g m l ；玉米样品加标量为6 0 、1 2 0 、2 4 0 p g k g 的回收率为 7 8 2 - - , 8 9 6 ，日内、日间相对标准偏差为1 5 3 9 ，该方法检测限为 1 0 i ，t g k g 。乙腈甲醇水( 4 6 ：8 ：4 6v v ) 为流动相检测，玉米样品加标量为6 0 、 1 2 0 、2 4 0 i - t g k g 的回收率为7 8 5 - - , 8 8 5 ，日内、日间相对标准偏差为 2 3 0 旷4 1 ，方法检测限为1 0 r t g k g 。 本研究主要探讨了z e a 的各种提取、净化、浓缩条件；分别考察了甲醇 水、乙腈一甲醇水为流动相对z e a 分离检测效果的影响。为z e a 的检测提供 灵敏、可靠、实用的分析方法。 关键词：玉米赤霉烯酮；高效液相色谱；固相萃取；玉米；粮食安全 第v 页 d e t e r m i n a t i o nm e t h o do fz e a r a l e n o n eb ym e a n so f h i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y s p e c i a l i t y ：f o o ds c i e n c e p o s t g r a d u a t e ：l u ox i a o h u t u t o r ：b a oq i n g b i n a b s t r a c t b a c k g r o u n d a n do b j e e t i v e ：z e a r a l e n o n e ( z e a ) i sas e c o n d a r yf u n g a l m e t a b o l i t ep r o d u c e db ys e v e r a ls p e c i e so ff u s a r i u mi nc o r n ，w h e a t ，g r a i ng r o w t h p r o c e s s ，m a i n l yb yf u s a r i u mg r a m i n e a r u m a n df u s a r i u mc u l m o r u r n z e at a k e so n s e r i o u sg e n t i a la n dg r o w t ht o x i c i t y z e ah a sc a u s e ds e r i o u sh a r mt oh u m a na n d a n i m a l sw i t hh e a v yt o x i c i t y , aw i d er a n g eo fc o n t a m i n a t i o n ，a n dt h ed i f f i c u l t i e so f r e m o v a l ，s oi th a ss e r i o u si m p a c to nc r o py i e l da n dh a sl o w e r e dt h eq u a l i t yo f a g r i c u l t u r a lp r o d u c t sa n df e e d ，h a s a r o u s e dg r e a tc o n c e r nt ot h em a jo r i t yo f r e s e a r c h e r s ，s of o o da n da g r i c u l t u r eo r g a n i z a t i o na n dw o r l dh e a l t ho r g a n i z a t i o nh a s t or e s o l v et h ei s s u e 硒au r g e n tm a t t e r c h i n e s ei nt h em a i nc a t e g o r yo fc e r e a l ，a st h e s a m et i m e ，c h i n ai sa l s oag r a i nt r a d eg r e a tp o w e r , s oe s t a b l i s h m e n to fz e as i m p l e a n df a s t ，s e n s i t i v ea n de f f e c t i v ed e t e c t i o nm e t h o di nf o o d ，t op r o t e c tt h eh e a l t ho f c h i n e s ea n dg r a i nt r a d eh a v ep o s i t i v ee c o n o m ys i g n i f i c a n c e r e s e a r c hm e t h o d s ： 1 u s i n ga c e t o n i t r i l e - w a t e r , a c e t o n i t r i l e - n a c ls o l u t i o nb yu l t r a s o n i ce x t r a c t i o n o fz e a ，a f t e rf i l t r a t i o n ，t a k em e t h a n 0 1 w a t e r , a c e t o n i t r i l e - m e t h a n o l - w a t e ra sm o b i l e p h a s e ，f l u o r e s c e n c ed e t e c t i o n ，h i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h yd e t e c t i o n z e a ，e s t a b l i s h m e n to fz e af a s t d e t e c t i o nm e t h o do fh i g h - p e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h yi nc o r n 2 u s i n ga c e t o n i t r i l e - n a c ls o l u t i o nb yu l t r a s o n i ce x t r a c t i o n , r o t a r ye v a p o r a t i o n v a c u u mc o n c e n t r a t i o n ，t h ep u r i f i c a t i o no fs o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，f l u o r e s c e n c e 第页 d e t e c t i o n , h i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h yd e t e c t i o nz e a i nc o m z e a e x t r a c t i o n e dp r o c e s sf o c u s e ao nd i s c u s s i o ns o l i d i l q u i dr a t i o ，a c e t o n i t r i l e - n a c l s o l u t i o n , n a c lc o n c e n t r a t i o na n du l t r a s o n i c e x t r a c t i o nt i m eo ne x t r a c t i o ne f f e c t p u r i f i c a t i o nc o n d i t i o nf o c u s e do nr e s e a r c hs o l i dp h a s ee x t r a c t i o nc o l u m na c t i v a t i o n , s o l v e n tt h es a m p l ec o m p o s i t i o na n dt h ep r o p o r t i o n ，s o l v e n t sp a s s s o l i d - p h a s e e x t r a c t i o nc o l u m np u r i f i c a t i o ne f f e x t c h r o m a t o g r a p h i cc o n d t i o n sd i s c u s s i o no f s e l e c t i o nc o l u m n ，d e t e c t o r ，d e t e c t i o nw a v e l e n g t h ，m o b i l ep h a s et od e t e c t i o nr e s u l t s e f f e c t c o n c l u s i o n ： 1 s a m p l ee x t r a c t i o nb ya c e t o n i t r i l e - w a t e r ( 9 ：1v 们，a g i l e n tx d bc l sc o l u m n s e p a r a t i o n ，u s i n gm e t h a n o l - w a t e r ( 7 ：3v ) 嬲m o b i l ep h a s e ，d e t e c t i o no fz e a i n d e x e sa r e 嬲f o l l o w s ，s t a n d a r dc u r v el i n e a rr e g r e s s i o n e q u a t i o no fz e ai s y 一3 6 1 2 5 x 一1 1 5 4 2 0 ，r z - - - 0 9 9 9 7 ，l i n e a rr a n g ei s2 0 1 1 0 4 n g m 1 a d d e ds t a n d a r di s 12 0 i - t g k go fc o r ns a m p l e sr e c o v e r yi s 8 7 0 - - 9 6 4 ，w i t h i n - d a ya n di n t e r - d a y r e l a t i v e s t a n d a r dd e v i a t i o nw a s5 8 ，4 o t h ed e t e c t i o nl i m i tw a slo p g k gb a s e d o nas i g n a l - t o n o i s er a t i oo f3 ：1 2 s a m p l ee x t r a c t i o nb ya c e t o n i t r i l e 一4 0 9 ln a c is o l u t i o n ( 8 ：2v v ) ，a g i l e n t x d bc l $ c o l u m ns e p a r a t i o n ，u s i n ga c e t o n i t r i l e - m e t h a n o l - w a t e r ( 4 6 ：8 ：4 6v v ) a s m o b i l ep h a s e ，d e t e c t i o no fz e ai n d e x e sa r ea sf o l l o w s ，s t a n d a r dc u r v el i n e a r r e g r e s s i o ne q u a t i o no fz e ai sy = 6 2 5 2 7 x - 2 6 6 6 8 ，r 。= o 9 9 9 8 ，l i n e a rr a n g ei s 2 0 1 10 4 n g m 1 a d d e ds t a n d a r di s6 0 ，12 0 ，2 4 0 1 上g k go fc o r ns a m p l e sr e c o v e r yi s 81 8 - 9 7 1 ，w i t h i n - d a ya n di n t e r - d a yr e l a t i v e s t a n d a r dd e v i a t i o nr a n g ew a s 1 9 - 4 4 ，t h ed e t e c t i o nl i m i tw a s10 i t g k gb a s e do nas i g n a l - t o - n o i s er a t i oo f 3 ：1 3 s a m p l e e x t r a c t i o nb ya c e t o n i t r i l e 一4 0 s ln a c ls o l u t i o n ( 8 ：2v v ) ，t h e p u r i f i c a t i o no fs o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，a g i l e n tx d bc s sc o l u m ns e p a r a t i o n , u s i n g m e t h a n o l - w a t e r ( 6 5 ：3 5v ) a sm o b l i ep h a s e ，d e t e c t i o no fz e ai n d e x e sa r e 弱 f o l l o w s ，s t a n d a r dc u l w el i n e a rr e g r e s s i o ne q u a t i o no fz e ai sy = 4 4 2 9 1 x + 8 7 8 6 5 ， r 2 = 0 9 9 9 8 ，l i n e a rr a n g ei s2 肚1 1 0 4 n g m 1 a d d e ds t a n d a r di s6 0 ，1 2 0 ，2 4 0 1 t g k g o fc o r ns a m p l e sr e c o v e r yi s7 8 2 - 8 9 6 ，w i t h i n - d a ya n di n t e r - d a yr e l a t i v e 第v i i 页 s t a n d a r dd e v i a t i o nr a n g ew a s1 5 3 9 ，t h ed e t e c t i o nl i m i tw a slo p g k gb a s e d o nas i g n a l - t o n o i s er a t i oo f3 ：1 u s i n ga c e t o n i t r i l e m e t h a n o l - w a t e r ( 4 6 ：8 ：4 6 啪 a sm o b l i ep h a s e ，a d d e ds t a n d a r di s6 0 ，1 2 0 ，2 4 0 1 x g k go fc o ls a m p l e sr e c o v e r yi s 7 8 5 0 o , - - 8 8 5 ，w i t h i n - d a ya n di n t e r - d a yr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nr a n g ew a s 2 3 0 0 - - - 4 1 ，t h ed e t e c t i o nl i m i tw a slo t t g k gb a s e do nas i g n a l - t o n o i s er a t i oo f3 ：1 t h i sp a p e rf o c u s e do nd i s c u s s i o nav a r i e t yo fz e a e x t r a c t i o n ，p u r i f i c a t i o n , c o n c e n t r a t i o nc o n d i t i o n s i n g l es t u d ym e t h a n o l - w a t e r , a c e t o n i t r i l e - m e t h a n o l ? w a t e r a sm o b i l ep h a s et od e t e c t i o nr e s u l t se f f e c t t oz e a p r o v i d es e n s i t i v e ，r e l i a b l ea n d p r a c t i c a ld e t e c t i o na n a l y s i sm e t h o d s k e yw o r d s ：z e a r a l e n o n e ；h i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ；s o l i dp h a s e e x t r a c t i o n ；c o r n ；f o o ds e c u r i t y 笫v i i i 页 西华大学硕士学位论文 f a 0 z e a f d a z e l 舡z e l p - z e l t l c a o a c 职l c 符号说明 联合国粮食及农业组织 玉米赤霉烯酮 美国食品药品监督管理局 玉米赤霉烯醇 a 玉米赤霉烯醇 p 玉米赤霉烯醇 薄层色谱法 美国官方分析化学师协会 高效液相色谱法 h p l c - m s 高效液相色谱质谱法 g c g c m s c e r s d c v r p h p l c 气相色谱法 气相色谱质谱法 毛细管电泳法 相对标准偏差 变异系数 反相高效液相色谱 固相萃取柱 免疫亲和柱 多功能净化柱 放射免疫法 免疫亲和层析法 酶联免疫吸附法 世界卫生组织 分析纯 f o o da n da g r i c u l t u r eo r g a n i z a t i o n z e a r a l e n o n e f o o da n dd r u ga d m i n i s t r a t i o n z e a r a l e n o l a z e a r a l e n o l 1 3 - z e a r a l e n o l t 1 l i nl a y e rc h r o m a t o g r a p h y a s s o c i a t i o no f a n 蝴：i c a lc o m m u n i t i e s h i 曲一p e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y h i 曲p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o - g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y g a sc h r o m a t o g r a p h y g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n c o e f f i c i e n to fv a r i a t i o n r e v e r s e d - p h a s eh i g h - p e r f o r m a n c e l i q u i dc h r o m a t o g r a p h y s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n i m m u n o a f f i n i t yc o l u m n m u l t i f u n c t i o nc l e a n u pc o l u m n r a d i o i m m u n o a s s a y i m m u n o a f f i n i t yc h r o m a t o g r a p h y e n z y m e l i n k e di m m u n o s r b e n ta s s a y w b 订dh e a l t ho r g a n i z a t i o n a n a l y t i c a lr e a g e n t 第l 页 弓；眦眦姒配船唧从 西华大学硕士学位论文 o d s p d a l l e 十八烷基硅烷柱 光电二极管阵列检测器 液液萃取法 o c t a d e c y l s i l y l p h o t o d i d ea r r a yd e t e c t o r l i q u i d - l i q u i de x t r a c t i o n 第2 页 声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西华大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中做了明确的说明并表示谢意。 本学位论文成果是本人在西华大学读书期间在导师指导下取得的，论文成 果归西华大学所有，特此声明。 作者签孝：哆，j 、如2 啷年5 月2 2 日 导师签名： 第1 i 页 2 0 0 9 年5 月2 2 日 西华大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规 定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书； 2 、不保密团，适用本授权书。 ( 请在以上口内划) 学位论文作者签名：眵) 、加指导教师签名： 日期：2 0 0 9 年5 月2 2 日日期：2 0 0 9 年 第1 i i 页 西华大学硕士学位论文 第一章前言 1 1 我国粮食发展概况及粮食安全问题 1 1 1 粮食业的发展 粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一，中国作为世界人口大国之一， 在世界粮食生产中，中国粮食生产占了举足轻重的地位。中国农业人口占总人 口的6 0 以上，由于我国土地资源稀缺，人口多而粮食需求量大，因此粮食产 量的稳定增长，直接影响人民生活水平和社会稳定。从各个历史阶段来看，我 国粮食发展速度不均衡。建国初期，全国粮食产量连续九年丰收，增产粮食8 4 4 7 万吨，年均增加9 3 8 万吨；但从1 9 5 8 年到1 9 7 8 年的二十年里我国粮食产量仅 增加1 亿吨，年均增加5 0 0 万吨。1 9 7 8 年后，粮食生产发展速度明显加快，到 1 9 9 6 年全国粮食总产量突破5 亿吨，创历史最好水平【l 捌。1 9 9 9 年至2 0 0 3 年全 国粮食连续数年下降，为近十几年来最低点，从2 0 0 4 年开始，全国粮食产量 出现恢复性增长【3 ，4 】。 1 1 2 粮食中存在的安全问题 研究粮食安全不仅具有良好的经济价值，也具有很强的社会意义。粮食安 全问题是当今社会非常关心的问题，近年来，由粮食安全问题引发的事件此起 彼伏，引起全世界的高度重视。粮食在储藏、流通、销售和消费过程中陈化、 霉变情况严重【5 1 。粮食污染主要可概括为化学污染、放射性污染、废物排放污 染以及生物性污染等。其中生物性污染占有比列很大。一方面微生物本身是致 病菌，导致食物中毒而患病；另一方面微生物在引起粮食变质过程中，自身合 成毒素或者物质分解中产生有毒物质引起粮食中毒。 据联合国粮食及农业组织( f o o da n da g r i c u l t u r eo r g a n i z a t i o n ，f a o ) 统计， 全球每年约有2 5 的农作物受到真菌毒素的污染，有2 的粮食由于霉变而不 能食用，粮油食品被污染比较普遍，它严重威胁人和动物的健康。由于我国不 少地区气候湿热，粮食及加工产品易于发霉，导致产品品质劣变。据调查粮食 储藏生物性污染主要由真菌引起，真菌主要有曲霉、青霉、根霉和毛霉等，其 中很多产毒真菌容易在粮食上产生真菌毒素而污染粮食 6 , 7 1 。存在于我国粮食上 第3 页 西华大学硕士学位论文 的真菌毒素主要是黄曲霉毒素、镰刀菌毒素，其次是杂色曲霉毒素和棕曲霉毒 素a 。黄曲霉毒素和镰刀菌毒素可使人体免疫功能受抑制，对人还有致癌作用 【8 】。研究发现，真菌毒素是危害人类食物链安全的一个主要因素，对其污染、 残留的检测和控制已经成为食品安全、卫生学等学科研究的重要内容。真菌毒 素对人和动物造成危害日趋严重，真菌毒素的污染已严重影响了社会生产和人 民的健康。针对我国粮食储藏中真菌毒素的污染状况，真菌毒素的研究对提高 粮食及相关产品的质量具有十分重要的意义，对减少粮食安全构成的危害也是 相当重要的。 1 2z e a 的理化性质 玉米赤霉烯酮( z e a r a l e n o n e ，z e a ) 又称f 2 毒素，由禾谷镰刀菌、黄色 镰刀菌、粉色镰刀菌、三线镰刀菌等真菌在玉米、高梁、小麦、谷物等生长过 程中产生的一种次生代谢产物，属于雷索酸内酯甾体同化激素。z e a 于1 9 6 2 年由s t o b 等从污染了禾谷镰刀菌的发霉玉米中分离得到【9 】。1 9 6 6 年u r r y 等确 定了z e a 的化学结构并正式定名【1 0 , i i 】。纯z e a 是一种白色结晶，其化学名称 为6 ( 1 0 羟基6 氧基1 碳烯基) p 雷锁酸妒内酯 6 ( 10 h y d r o x y - 6 o x o t r a n s 1 u n d e c e n y l ) p - r e s o r c y l i ca c i dl a c t o n e 。分子式为 c 1 8 h 2 2 0 5 ，分子量为3 1 8 ，熔点为1 6 1 1 6 3 ，结构式见图1 1 。z e a 在甲醇中 紫外线光谱最大吸收2 3 6 n m 、2 7 4 n m 和31 6 n m ，红外线光谱最大吸收9 7 0 r i m 。 纯z e a 不溶于水、二硫化碳和四氯化碳，微溶于石油醚，易溶于碱性溶液、 乙醚、苯、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈和乙醇等溶液，其甲醇溶液在紫 外光下呈明亮的绿蓝色荧光【1 2 1 。z e a 性质稳定，贮藏、加工、烹调时，耐热 性较好，1 1 0 下处理1 h 才被完全破坏，碱性条件下z e a 的酮环会发生水解， 酯键断裂而导致z e a 破坏，碱性下降可以将键恢劐1 3 】。 第4 页 西华大学硕士学位论文 f i g 1 - 1s t r u c t u r a lf o r m u l ao f z e a 图1 1 玉米赤霉烯酮结构式 1 3 粮食中z e a 毒素的污染状况与危害 1 3 1 粮食中z e a 的污染状况 z e a 的最适生长温度在2 4 - - , 3 2 ，最适湿度为4 0 。我国多数地区雨量充 沛，相对湿度较高，温度也适宜，因此，z e a 污染严重。玉米、小麦等谷物极 易在收获、生产、加工、运输、储藏等过程中受到霉菌污染。近几年，我国很 多地方发生了规模较大的牲畜雌性化疾病，其主要原因是由于玉米中z e a 含 量过高导致的。我国的江苏、四川、河北、上海、辽宁等地也发生过因z e a 导致猪中毒事件。p l a c i n t a 等于1 9 9 9 年对二十多个国家的谷物和动物饲料及饲 料原料中的镰刀菌毒素的污染情况做了一次彻底调查，发现多数国家谷物和动 物饲料中都不同程度受到z e a 污染【1 4 1 。1 9 8 8 年至1 9 8 9 年，我国内蒙古发生 病人乳房肿大和疼痛，女性病人还表现为月经紊乱，病区母猪有乳房肿大，流 产、死胎和产仔畸形现象，原因是由病区主食荞麦被z e a 严重污染【1 5 1 。陈必 芳等根据东北、华北地区饲料霉菌污染状况调查，结果表明，在采集的5 7 份 配合饲料和4 7 份饲料原料中，霉菌检出率为1 0 0 ，z e a 检出率为1 0 8 ，检 出值为1 6 3 - - 1 9 7 6 i - t g k g t l 6 】。王若军等从内蒙古、宁夏、黑龙江、北京、辽宁、 天津、湖南、湖北、河北、江苏等省市采集了3 1 份玉米、2 1 份配合饲料，采 用酶联免疫法对饲料原料及配合饲料进行检测，结果显示，在被检的玉米中， z e a 检出率高达1 0 0 ，含量范围4 4 0 3 6 8 1 3 i _ t g k g ，平均1 0 4 9 9 t g k g ；蛋白 饲料检出率达9 2 9 ，含量范围为0 0 - 4 7 6 0 i - t g k g ，平均1 1 0 0 i _ t g k g ；配合饲 料检出率达1 0 0 ，含量范围为3 9 2 2 - - - 2 3 0 3 0 i t g k g ，平均8 3 9 6 1 , t g k g 【1 7 1 。 第5 页 西华大学硕士学位论文 1 3 2 粮食中z e a 的危害及限量标准 z e a 污染带来的危害主要表现为： 1 ) 降低粮食营养价值。各种霉菌利用粮食中营养物进行生长繁殖产生 z e a ，在霉菌所含各种酶的作用下，粮食组分发生分解、变质，降低了粮食使 用价值。此外，粮食霉变还可以导致粮食变色、变昧、结块、降低粮食营养价 值。真菌或真菌毒素的存在，不仅严重影响农作物产量，而且严重降低了农产 品、饲料以及畜产品的品质，造成全球每年数百亿美元的经济损失【1 8 , 1 9 。 2 ) 影响动物繁殖功能 2 0 , 2 1 】。z e a 具有很强的生殖毒性，对动物生长发育 及生殖系统有很强的影响和破坏作用，并且对人体也有很强的毒害，可使动物 生产性能下降，导致动物阴囊红肿、子宫扩张及卵巢萎缩等症状，引起母畜发 情周期延长，繁殖率下降，公畜睾丸萎缩，出现“雌性化 2 2 , 2 3 】。给畜牧业带 来很大的经济损失，家畜中猪对z e a 的毒性最敏感，现已成为养猪业第二“隐 形杀手 。 3 ) 对免疫系统的影响，z e a 能降低人和动物的免疫能力。c a l e m i n e 等指 出，免疫器官是雌激素分泌失调时潜在的靶器官，对老龄鼠灌胃z e a 后发现， 无论是发育中的胸腺还是成熟的淋巴器官都受到影响【2 4 1 。已知t 细胞依赖巨噬 细胞对早期防御李斯特氏菌有重要作，宿主随后的抵抗力是由t 细胞介导的， 并伴特定致敏t 细胞和活化的巨噬细胞的产生。同时它还可以诱发肿瘤，而且 具有血液和免疫毒性方面的影响，对人和动物的健康存在极大危害。 由于z e a 污染越来越普遍，对人类生存构成的威胁也越来越严重，使得 人们日益关注z e a 对人类的各种潜在威胁性。不同国家粮食中z e a 含量并没 有一致的规定，很多国家依据不同物品制定了各自的限量或推荐限量【2 5 加】( 见 表1 1 ) 。第三届真菌毒素国际会议中指出：由于真菌毒素在谷物中分布的信息 不足，缺乏非常可靠的分析方法，在不久的将来建立一致的限量是非常困难的。 尽管真菌毒素的污染不能完全避免，但是，将真菌毒素的限量规定在可能达到 的最低水平是非常必要的。由于z e a 对人和动物产生的危害，目前已有很多 国家制订了食品中z e a 限量标准，例如澳大利亚规定谷物中z e a 的含量不能 超过5 0 k t g k g ，意大利规定在谷物和谷类产品当中z e a 的含量不能超过 1 0 0 1 t g k g ，法国规定植物油和谷类当中z e a 的含量不能超过2 0 0 i - t g k g 1 4 ；美 第6 页 西华大学硕士学位论文 国食品药品监督管理局( f o o da n dd r u ga d m i n i s 仃a t i o n ，f d a ) 规定在动物性 饲料中z e a 的允许量为3 0 0 9 9 k g 2 7 】；我国规定人食用的小麦、t , o oz e a 含 量不能超过6 0 p g k g t 2 羽，饲料中z e a 含量不得超过5 0 0 9 9 k g 2 9 1 。 表1 1 部分国家食品和饲料中z e a 的限量标准 t a b 1 1m a x i m u ml i m i tf o rz e ai l lf o o d sa n df e e d si l lv a r i o u sc o u n t r i e s 1 4z e a 的毒性 1 4 1 生殖发育毒性 z e a 主要污染玉米、大麦、小麦、燕麦等农作物及动物饲料。入畜误食含 第7 页 西华大学硕士学位论文 有该毒素的食物后，会引起雌性激素中毒症，造成生殖系统的严重损伤并有强 烈的致畸、致突变作用 3 0 , 3 1 , 3 2 】。现已发现z e a 至少有1 2 个化学衍生物。其中 两条主要代谢途径是与葡萄糖醛酸结合，还原为玉米赤霉烯醇( z e a r a l e n o l ， z e l ) ，z e a 在肝脏和肠粘膜中被3 - o h 类固醇脱氢酶代谢成z e l ，z e l 有两 种非对应的异构体仅z e l 和 3 - z e l 。仅z e l 熔点较低( 1 6 8 1 6 9 ) ，3 - z e l 熔点较高( 1 7 4 1 7 6 ) ，两者都具有强烈的雌激素合成代谢活性。前者的 雌激素活性比z e a 高3 倍，后者与z e a 活性相似，雌激素活性顺序为： 仅z e l z e a p z e l 3 3 】。z e a 的雌激素作用已经在家禽和猪实验中得到证实， 雌激素作用对猪的影响最大，症状包括母猪发情期延长、不育、流产、死胎、 产奶停止、激素失调、生殖系统肿瘤等许多其他异常。z e a 具有雌激素活性， 0 【z e l 活性更强，主要是对哺乳动物的生殖系统包括生殖器官及其功能的毒 性，可导致雌激素过多症 1 2 , 3 4 】。k i m 等研究发现z e a 可以导致雄小鼠的精细 胞凋亡，精细胞细胞核萎缩，并且可以在较短时间内对精细胞产生毒性p 5 1 。 1 4 2 免疫毒性 z e a 还具有免疫毒性、基因毒性及可疑致癌性等【3 1 1 。目前对z e a 的免疫 毒性研究报道还较少，对于z e a 是否对免疫细胞及免疫器官造成毒害作用以 及降低机体免疫功能还需进一步研究。有研究报道，z e a 能抑制t 淋巴细胞 和b 淋巴细胞增殖，从而降低动物的免疫功能。p e s t k a 等以拌饲方式给予小鼠 z e a ，可显著降低小鼠对单核细胞增生李斯特氏杆菌的抵抗力，但未引起组织 病理学改变【36 。t 细胞依赖巨噬细胞对早期防御李斯特氏菌有重要作用，宿主 随后的抵抗力是由t 细胞介导的，并伴有特定致敏t 细胞和活化的巨噬细胞的 产生。免疫器官是雌激素分泌失调时潜在的靶器官，用z e a 对老鼠灌胃后发 现，无论是发育中的胸腺还是成熟的淋巴器官都受到影响。l i o i 等利用牛淋巴 细胞进行z e a 毒性实验发现，0 5 t t m o l l 的z e a 就可以导致牛淋巴细胞染色 单体断裂及片段化，并且牛淋巴细胞生存能力下降【3 7 1 。但b e r e k 等研究表明， z e a 和a z e l 对t 和b 淋巴细胞活性及自然杀伤细胞活性无显著抑制作用【3 引。 第8 页 西华大学硕士学位论文 1 4 3z e a 的肝脏毒性 研究表明，肝脏是z e a 重要的靶器官之一，z e a 对肝脏及肝细胞具有强 烈的毒害作用。孙美乐等通过测定大鼠肝细胞培养液中乳酸脱氢酶、白蛋白及 细胞内d n a 的含量，探索了z e a 对体外培养大鼠肝细胞的损伤作用，结果表 明，z e a 对肝细胞分泌乳酸脱氢酶无显著影响，但可使白蛋白和细胞内d n a 含量下降，z e a 对体外培养大鼠肝细胞可能有一定损伤作用【3 9 1 。c o n k o v a 等每 日给家兔喂饲z e a ，于第7 d 和第1 4 d 分别测定了血浆中几种重要酶浓度，结 果表明，低剂量组碱性磷酸酶显著升高，高剂量组丙氨酸氨基转移酶、天冬氨 酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、y 谷氨酰胺转移酶以及乳酸脱氢酶显著升高【加】。 已知血浆中上述酶浓度可作为肝细胞损害的标志酶，表明z e a 具有潜在的肝 毒性。m a a r o u f i 等对雌鼠的研究也得到相同的结果，对雌鼠腹膜内注射z e a ， 4 8 h 后丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、血清肌酸酐、 胆红素等生化指标，以及红细胞压积、平均红细胞容积、血小板和白细胞等血 液学参数发生改变，显著影响小鼠肝脏器官；研究还发现，z e a 主要是在肝脏 中进行分解代谢，1 5 m g k g 的z e a 就可以影响肝细胞功能，干扰血液参数【4 l 】。 1 4 。4z e a 对肿瘤发生的影响 尽管z e a 未被列入致癌物，但大量研究表明，z e a 具有潜在的致癌性。 z e a 能增加雌性小鼠肝细胞腺瘤及垂体腺瘤的发生率，并有剂量反应关系【4 2 1 。 余增丽等通过观察环境雌激素z e a 对雌激素依赖性乳腺癌细胞m c f 7 肿瘤相 关基因表达的影响发现，z e a 对相关肿瘤的发生起着促进作用并具有一定的致 癌性【4 3 1 ，同时与乳腺癌发病率的升高有关 4 4 1 。s c h o e n t a 等在进行致癌试