（食品科学专业论文）玉米中玉米赤霉烯酮辐照降解技术研究.pdf

摘要 玉米中玉米赤霉烯酮辐照降解技术研究 食品科学专业硕士研究生尹青岗 指导教师赵国华教授 哈益明研究员 摘要 玉米赤霉烯酮( z e a r a l e n o n e ，简写z e n ) 是由f u s a r i u mc u l m o r u m ( 黄色镰刀菌) 和f u s a r i u mg r a m i n e a r u m ( 禾谷镰刀菌) 等镰刀菌属的次级代谢产物，是造成危害仅 次于黄曲霉毒素( a f t ) 的真菌毒素，具有生殖发育毒性、免疫毒性，对肿瘤发生 也有一定影响，z e n 对动物生产性能和人类健康的负面影响都是极大的。辐照方 式加工食品是一种物理加工方式，具有无放射活性残留、穿透力强和可控制等特 点。本文对受z e n 污染玉米中z e n 辐照降解技术进行了研究，获得以下结果。 ( 1 ) 优化了玉米中玉米赤霉烯酮o a s i sh l b 柱净化p h 条件，并建立了利用 高效液相色谱和质谱对z e n 进行定量分析方法。本试验利用g b t1 9 5 4 0 2 0 0 4 的 方法提取了玉米中z e n ，将提取液浓缩后将p h 调整至5 5 时，o a s i sh l b 对z e n 的净化效果最佳。研究发现在利用高效液相色谱定量分析z e n 的基本条件是样液 通过o a s i sh l b 柱净化，以a g i l e n te x t e n tc 1 8 色谱柱为分离柱，乙腈水溶液( v 水：v 乙m = 5 5 ：4 5 ) 为流动相，荧光检测检测( k e x = 2 3 5n l t l ，2 e m = 4 6 0 n m ) ，该方法回收率为 8 6 2 4 - - 9 6 7 3 ，变异系数( c v ) 为1 1 4 ，单次测定耗时9m i n 左右，方法具有快 速、重现性好和灵敏度高等特点；质谱法检测z e n 的最佳条件是离子源采用电喷 雾离子源( e s i ) ，负离子模式检测，不同浓度样液( 12 0 0l a g k g 、4 8 0i t g k g 和1 2 0p , g k g 三个浓度) 的仪器日内精密度r s d 分别为0 7 、1 2 、2 ，仪器日间精密度r s d 分别为1 8 、2 1 、1 9 。 ( 2 ) 利用6 0 c o y 射线对受z e n 污染的玉米照射，研究发现随着辐照剂量的增 大，玉米粉中z e n 降解率逐渐提高，当辐照剂量为1 8k g y 时，粉末态玉米中z e n 降解率可达7 4 9 ；对影响6 0 c o t 辐照降解玉米粉中z e n 的因素的研究发现，样 品中z e n 污染浓度越高，z e n 的降解率越大，但降解之后，高污染量的样品中残 留的z e n 比低污染量的仍高出很多。当样品置于真空、充氮和空气气氛中进行辐 照时，发现真空条件下z e n 降解率最高；将不同水分含量( 1 0 0 o - 2 0 ) 样品进行 辐照时，发现样品水分含量越高z e n 降解率最高；上述三个因素对玉米粉中z e n 辐照降解率影响的主次顺序为污染浓度 水分含量 辐照气氛。对整粒玉米、玉 阳南人导! 硕十学何论文 米颗粒粉和玉米面( 4 0 目) 中z e n 的辐照的研究发现，玉米颗粒越完整， z e n 辐照效果越好。当辐照剂量为1 0k g y ，整粒玉米中z e n 降解率可达9 4 1 ；对辐 照降解z e n 前后整粒玉米内主要成分的对比分析发现，辐照前后玉米中粗脂肪、 粗蛋白含量、水分含量和粗纤维含量没有显著变化。 ( 3 ) 采用6 0 c o y 射线辐照z e n 水溶液( 3 0 0 0 0 m g l ) ，辐照剂量分别为5k g y ， 1 0k g y 和2 0k g y ，利用h p l c m c m c 分析辐照样降解产物，发现z e n 经辐照降 解后裂解成为质量分别为9 7 0 、2 2 6 9 和2 4 0 9 的碎片，其结构和毒性还需进一步 研究。 关键词真菌毒素玉米赤霉烯酮辐照降解高效液相降解产物 a b s tv f t c t a bs t r a c t z e a r a l e n o n e ( z e n ) i sa ne s t r o g e n i cm y c o t o x i np r o d u c e db yn u m e r o u sf u s a r i u m s p e c i e s ，s u c ha sf u s a r i u mc u l m o r u m ，f u s a r i u mg r a m i n e a r u ma n ds oo n i t st o x i c o l o g i c a l r i s k sf o rh u m a na n da n i m a l sc a na r i s ef r o md i r e c tc o n t a m i n a t i o no fg r a i n s ，w h e a t ，b a r l e y ， o a t s ，a n dm a i z ee t c ，a n dp r o c e s s e dc o m m e r c i a lf e e d b e c a u s eo fi t st o x i c i t ye f f e c t so nt h e r e p r o d u c t i v ea n du pg r o w t hs y s t e m ，i m m u n i t ys y s t e ma n dt u m o u r ，z e np o t e n t i a l l yd o h a r mt oa n i m a l sa n dh u m a n i r r a d i a t i o nf o rf o o di sak i n do fp h y s i c s p r o c e s s i n g ，a su s i n g i n f r a r e dr a yi ne l e c t r o m a g n e t i cw a v e sf o rc a k i n gf o o d ，a n dh e a t i n gf o o du s i n gm i c r o w a v e u s i n g6 0 c oi r r a d i a t ef o o d ，f o o da sam a t r i xa b s o r p ts o m ee n e r g ef r o mi o n i z a t i o ni r r a d i a t e r a y n o w a d a y s ，f o o di r r a d i a t i o nu s u a l l yu s i n g 丫r a yb y6 0 c oa n d1 8 7 c s ，t h et e c h n o l o g yh a s m a n yg o o dq u a l i t y ，a s u n - i r r a d i a t i o n r e s i d u a l ，h a d r o s t r e n g t ho fp e n e t r a t i o na n d b y c o n t r o l l e d t h eo p t i m u mo f e x t r a c t i n g f o r s a m p l e ，s e r i n gh i g hp 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 ym e t h o da n dm a s ss p e c t r o m e t r ym e t h o df o rd e t e r m i n i n gc o n c e n t r a t i o n z e ni ns a m p l e s t h ee x p e r i m e n te x t r a c t e dr e f e rt ot h em e t h o do fg b t19 5 4 0 - 2 0 0 4 ，t h e n t h es a m p l ew a sc l e a n e du pt h r o u g ho a s i sh l bc o l u m n e x t r a c t e ds a m p l e sw e r ea n a l y z e d b yh p l co na na g i l e n te x t e n tc i 8c o l u m n ；w i t ha c e t o n i t r i l e w a t e r ( 4 5 ：5 0 ) a sm o b i l e p h a s e ( 1 0m lm i n - 1 ) a n df l u o r e s c e n c ed e t e c t i o n ( 2 e x = 2 3 5n l n ，h e m = 4 6 0n m ) t h e c a l i b r a t i o ng r a p h sw e r el i n e a ru pf r o m12p g l ( g 2 4 0 0p g k gf o rz e ni nm a i z ea n d c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tw a so 9 9 9 4 f o rs a m p l e sa d d i n gt h eh i g h ，m i d d l ea n dl o wt h r e e l e v e l s ，t h er e c o v e r i e sf o rs p i k e dw i t hz e n r e s p e c t i v e l yi sb e t w e e n8 6 2 4 0 a n d9 6 7 3 6 t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n sw e r e1 - 10 t h el o w e s tq u a n t i t a t i o nl i m i tw a s10 g g k g t h em sm e t h o du s i n ge n ds y s t e mi d e n t i f i e r , a p p a r a t u s p r e c i s i o ni nd a yf o r d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n ( 12 0 0g g k g 、4 8 0i t g k ga n d1 2 0g g k g ) i s0 7 ，1 2 a n d2 ， r e s p e c t i v e l y ；t h ea p p a r a t u s p r e c i s i o nb e t w e e nd a y si s1 8 ，2 1 a n d1 9 ， r e s p e c t i v e l y u s i n g 丫r a yb y6 0 c oi r r a d i a t ec o r np o w e rc o n t a m i n a t e db yz e n ，c h o o s i n gd i f f e r e n t d o s e ，r e s e a r c h i n gh o wd e g r a d a t i o nr a t ec o r r e l a t et oi r r a d i a t ed o s e ，a n df i n ds o m er e s u l t ， t h a ti s d e g r a d a t i o nr a t eo fz e ni nc o r np o w e rb e c o m eh i g h e r ，a st h ei n c r e a s i n go f i r r a d i a t i n gd o s e ；t h ed e g r a d a t i o nr a t eo fz e ni s7 4 9 ，w h e ni r r a d i a t i n gd o s ei s18k g y ； f u r t h e rs t u d y i n gf a c t o r sf o ri n f l u e n t sd e g r a d a t i o nr a t eo fz e ni nc o r r lp o w e r ，t h er e s u l t s a r e ，t h i sf a c t o r so r d e ri s ，o r i g i n a lc o n c e n t r a t i o no fz e n ，w a t e rc o n t e n ti nc o lap o w e r ， s u r r o u n d i n go fi r r a d i a t i o n ；a n ds t u d y i n gd i f f e r e n ta p p e a r a n c eo fc o l ai n f l u e n td e g r a d a t i o n 阳南人学：硕十学何论文 r a t es i g n i f i c a n t l y ，a n dd e g r a d a t i o nr a t eo fz e no fi n t e g r a la p p e a r a n c ec o r ni st h eb e s t ，t h e d e g r a d a t i o nr a t eo fz e n i s9 4 1 ，w h e ni r r a d i a t i n gd o s ei s10k g y ；t h i se x p e r i m e n t r e s e a r c h i n gt h ec h a n g eo fc o r n q u a l i t ya f t e ri r r a d i a t i n gp r o c e s s i n g ，t h er e s u l t sa r e ，t h e c o n t e n to fc r u d e f a t ，c r u d e f i b e r ，c r u d e p r o t e i na n dw a t e ri nc o r nu n s i g n i f i c a n t l yc h a n g ea f t e r i r r a d i a t i n g t h ed e g r a d a t i o nt r e n do fz e ni na q u e o u ss o l u t i o nb yg a m m ar a yr a d i a t i o na n dt h e r a d i o l y s i sp r o d u c t sw e r es t u d i e d q u a l i t a t i v ea n a l y s i so fr a d i o l y s i sp r o d u c t sw a sc o n d u c t e d u s i n gh p l c m s i tw a sf o u n dt h a t ，a f t e ri r r a d i a t i o n ，m o r et h a nm a n yr a d i o l y s i sp r o d u c t s w e r ef o u n da n dt h er e s p o n s ev a l u ew e r el o wa t218n m 3r a d i o l y s i sp r o d u c t sw h i c hc a n b e d e t e c t e di ns e v e r a ld i f f e r e n tr a d i o l y s i sc o n d i t i o n sw i t hh i g hr e s p o n s e ( m + 】：9 7 0 ，2 2 6 9 ， 2 4 0 9 ) w e r ef o c u s e da n dc o n d u c t e di n i t i a ls t r u c t u r a la n a l y s i s k e yw o r d sm y c o t o x i n sz e a r a l e n o n ei r r a d i a t i o nh p l c r a d i o l y s i sp r o d u c t s 英文缩写 z e n z e l a f t o t a p a t f t d o n f b s t t 2 h p l c m s t l c g c e l i s a r f m e k c c e m p e c e k c e p r t i c t m s h f b r s d 英文缩略词 英文全称 z e a r a l e n o n e z e a r a l e n o l a f l a t o x i n s o c h r o t o x i na p a t u l i n f u m i t r e m o r g mt r e m o r g e n i c d e o x y n i v a l e n o l f u m o n i s i n s t e r i g m a t o c y s t i n t 2t o x i n h i g hp 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 t h i nl a y e rc 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 e n z y m e l i n k e di m m u n o s o r b e n ta s s a y r e v e r s e d f l o wm i c e l l a re l e c t r o k i n e t i c c h r o m a t o g r a p h y c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s m e t h o dp u l s e de l e c t r i cf l u o r o s c o p e s p e c t r o s c o p y c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i se l e c t r o k i n e t i c c h r o m a t o g r a p h y e l e c t r o np a r a m a g n e t i cr e s o n a n c e t h e r m o - i o n i z a t i o nm a s ss p e c t r o m e t r y t r i m e t h y l s i l y l h e p t a f l u o r o b u t y r y l r e l a t i v es t a n d a r dd e v i m i o n 中文名称 玉米赤霉烯酮 玉米赤霉烯醇 黄曲霉毒素 赭曲霉毒素a 展青霉素 烟曲霉震颤素 脱氧雪腐镰刀菌烯醇 伏马毒素 杂色曲霉菌素 t 2 毒素 高效液相色谱 质谱 薄层色谱法 气相色谱法 酶联免疫法 逆流胶束电动色谱 毛细管电泳法 激发光子束荧光检测 毛细管电动色谱 电子顺磁共振 总离子流色谱图 三甲基硅烷 七氟丁酰 相对标准偏差 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了标注。 学位论文作者： 尹靠为签字日期：俨歹年月_ 日 学位论文版权使用授权书 学位论文作者签名：尹霈咎字日期：训歹年石月硼 撇氢电矽7 鳓飙7 钐胁 ( 第一审文献综述 1 1 真菌毒素研究进展 第一章文献综述 真菌毒素是一些真菌，如曲霉属、青霉属及镰孢属，在生长过程中产生的易 引起人和动物病理变化和生理变态的次级代谢产物，对人和动物毒性很高。迄今 发现已有3 0 0 种真菌毒素，其中具有代表性的真菌毒素有黄曲霉毒素( a f t ) 、赭曲 霉毒素a ( o t a ) 、展青霉素( p a t ) 、烟曲霉震颤素( f t ) 、单端孢霉烯族毒素( 如d o n 和t 2 毒素) 、玉米赤霉烯酮( z e n ) 、伏马毒素( f b ) 和杂色曲霉菌素( s t ) 等【l 】。真菌 毒素污染粮食和饲料，进入食物链，从而影响人们的健康。由于真菌毒素的化学、 生物学和毒理学性质多种多样，因此其毒性作用的差别也很大，取决于其摄入水 平、暴露时间、动物种属、身体状况以及饲料或食物中同时存在的真菌毒素之间 的协同作用等，但其共同毒性主要是致d n a 损伤和细胞毒性2 个方面；具体来讲， 真菌毒素主要的毒性作用包括致癌作用、遗传毒性、致畸作用、肝细胞毒性、中 毒性肾损害、生殖紊乱和免疫抑制等【2 3 】。 1 1 1 粮食中真菌毒素污染现状 1 1 1 1a f t 和o t a 王君等【4 】报导玉米和花生中a f t 的检出率分别为7 0 2 7 和2 4 2 4 ，平均含 量为3 6 5 1 g l ( g 和8 0 2 7 g l 【g ，最高含量为10 9 8 3 6l t g k g 和4 3 7 0 9i - t g k g ，超出 国家限量标准1 4 8 6 和3 0 3 ，大米、核桃和松子中a f t 全部符合国家限量标 准。 1 9 9 1 年f r a n kh k 等【5 1 调查波兰小麦粉中o t a 水平，得出其平均含量为37 0 0 p g k g ，污染率为1 9 7 ；黑麦和小麦中污染率分别为2 7 3 和1 1 7 ，含量范围 为5p , g k g - - 。24 0 0p , g k g ，远超w h o 的限量标准( 5 肛g k g ) ，同时调查1 9 9 0 年 - - 1 9 9 1 年丹麦和德国小麦麸的o t a 污染率也高达1 0 5 - - 6 8 ，污染范围为o 5p , g k g - 1 2 a g k g 。 1 1 1 2z e n 、d o n 、p a t 、f t 和f b l s c h o l l e n b e r g e r 等【6 】报导德国1 0 1 份小麦样品中d o n 检出率为9 2 ，含量为 1 5l a g k g - 6 9 0l t g k g 。郭红卫等【7 1 调查我国上海及河南地区赤霉病流行年份与非流 行年份小麦中的镰刀菌的污染情况，发现d o n 含量的中位数分别为9 3 3 0m g k g 和1 4 2m g c k g ，远超出我国的限量标准( 小麦、面粉、玉米及玉米粉中限量为1 m g , x g ) 。 两南人7 7 ：硕十学何论文 m a a r o u f i 发现燕麦、玉米片、小麦中z e n 的污染程度为o 1 8m e , k g - 6 8 1 m g k g 。李荣涛等2 0 0 4 年从全国4 8 地区，采集小麦样本4 8 份，玉米样本3 3 份， 采用单克隆抗体生物免疫技术和荧光光度仪测定结果表明，小麦中z e n 阳性率为 1 0 0 ，浓度范围0 0 1 4m g k g 0 4 7m g k g 。玉米中z e n 阳性率为1 0 0 ，浓度 范围0 o18m g k g - - 。0 7 3m g k g 。 孙武长等【8 】采自全省3 个地区的库存新陈玉米、新陈稻和新陈小麦共计1 7 0 份， 其中陈玉米4 0 份，新玉米3 0 份，新陈水稻各3 0 份，陈小麦1 0 份，新小麦3 0 份， 检测发现，陈小麦f b l 阳性率最高，达到1 0 0 ；其次是新小麦和新玉米， f b i 阳性率分别为6 3 3 和5 5 0 ，平均含毒量在6 6 9m g k g - - 一1 0 8 7m g k g 之间；同 时调查了抽样谷物中s t 污染水平，谷物中杂色曲霉菌素( s t ) 阳性率从5 2 5 到1 0 0 ，从大到小排列顺序为小麦 陈水稻 陈玉米 新水稻 新玉米，平均含毒量除陈 玉米外，其他均较高，其在1 8 0 3i t g k g - - 一3 7 6 9i t g k g 占阳性样品数的5 6 5 ( 7 0 1 2 4 ) ；烟曲霉震颤素( f t ) 检测发现，只有2 份玉米检出，其他样品均未检出 f t 。 宋家玉等【9 】选择山东省节果及其制品为样本，调查展青霉素( p a t ) 污染水平， 烂苹果和苹果制品的污染率分别为4 0 和7 0 ，阳性样品平均含量为8 0 6l x g k g 。 y u r d u n 等【1 0 】发现，6 0 的苹果汁中p a t 含量为1 9 1 肛g l ( g 7 3 2 8i t g k g 。 19 9 7 年中国和德国玉米中伏马毒素检出率分别为5 6 和2 7 ，含量范围各 自为5 0p , g k g - 一3 48 6 8 t g k g 和6 肛g 1 【g 71 3 4i _ t g k g 。1 9 9 8 年英国和中国台湾玉米 饲料中伏马毒素检出率分别为9 7 和3 4 ，含量范围各自为2 5l x g k g - 一，2 70 0 0 i t g k g 和7 3l x g k g - - 一23 9 5 肛g k g 。 1 1 2 现阶段国内外对真菌毒素粮食中的限量标准 2 表1 1 我国规定食品中部分真菌毒素限量值 t a b l e 1 1t h el i m i t e dd e t e r m i n a t i o no f m y c o t o x i ni ns o m ef o o di nc h i n a 第一市文献综述 表l 一2 部分国家和地区食品中真菌毒素限量 国别毒素种类食品类别 限。k g ) 3 两南人导：硕十号叫市论文 由于真菌毒素污染粮食的种类非常广泛，如小麦、大麦、玉米、燕麦、高梁、 黑麦、小米及这些谷物的相关产品，因此世界各国也同益重视，为了控制真菌毒 素对人和动物产生危害，国际和国内关于真菌毒素的限量标准陆续公布，如表 1 1 【1 1 1 2 1 表1 2 1 1 3 , 1 4 1 所示。 1 1 3 检测方法概述 国际和国内关于真菌毒素的限量标准陆续公布，为确定毒素含量是否符合相 关限量标准和政策法规，必定需要快速、灵敏、准确、可靠的检测方法为支撑。 真菌毒素分析方法按其性质、种类和适应范围不同分为定量和定性方法、针对某 一种( 或一类) 或多种毒素的分析方法、分析或确证方法、物理化学和生物学方法， 具体而言，包括薄层色谱法( t l c ) 、高效液相色谱法( h p l c ) 、气相色谱法( g c ) 和酶 联免疫吸附试验( e l i s a ) 等检测方法。 1 1 3 1 薄层色谱法 薄层色谱法( t l c ) 是用于真菌毒素检测最早的方法，该法的优点是经济、对设 备和检验人员要求不高。然而随着高效薄层色谱法( h p t l c ) 以及薄层扫描仪的发展 和应用，提高了t l c 的分离效率和检测精确度，因此该法目前仍是发展中国家检 测食品和饲料中真菌毒素，特别是检测某些本身能够发荧光的毒素如a f s 和o t a 的常规方法，也是目前我国检测粮油食品中的a f b l 、m l 、o t a 和z e n 的国标方 法，并且a o a c t l 5 】规定，t l c 是分析花生及其制品中的总黄曲霉毒素( c b 法和b f 法) ，可可豆、椰子汁、椰子肉、玉米、棉籽、鲜咖啡豆和鸡蛋中的a f b l ，奶制品 中的a f m l ，谷物中的玉米赤霉烯酮和杂色曲霉素，苹果汁中的展青霉素等的法定 方法。 1 1 3 2 高效液相色谱法 a o a c 官方方法中h p l c 法【1 6 】被用于检测食品中的a f b l 、a f m l 和f b l ，诸多国 家用该法检测谷物中的o t a 、z e n 、d o n 和p a t 等。 由于真菌毒素性质不同，加上分析条件之间相互影响，为达到理想的分离效 果，要综合考虑流动相、色谱柱、柱温和检测器等分析条件，找出最佳配比。同 时为提高检测方法的准确性，液相色谱仪一般和荧光检测器联用，某些自身产生 荧光的真菌毒素如o t a 和麦角碱可直接用配有荧光检测器的h p l c 分析，而其他 一些分子中不含发色基团( 如伏马菌素) 或本身可产生荧光但强度较弱( 如a f b l ) 的 毒素进行h p l c 分析时需经柱前或柱后衍生，通过改变流动相条件以增强荧光信 号方能定量检测。现许多实验室以溴溶液( 如溴氢化吡啶嗡) 或电化学法产生的溴代 替碘溶液进行柱后在线衍生检测玉米、花生、干果中的a f b l 和尿中的a f b l 、a f b 2 、 a f g l 、a f g 2 、a f m l 和a f q l 。 4 第一章文献综述 玉米中的伏马菌素的r p h p l c 荧光检测，办需先对伏马菌素进行衍生化，柱 前衍生化的试剂一般为邻苯二甲双醛2 巯基乙醇，4 氟7 硝基苯呋哺和荧光胺等 也可用于对伏马菌素衍生。 b 类单端孢霉烯族化合物( 如d o n ) 本身也不产生荧光，然其分子结果具有特 异性，可配紫外检测器检测。 离子对试剂可用于检测某些酸性真菌毒素如o t a 、桔青霉素、镰刀菌素( 如 z e n ) 、交链孢菌酮酸和一些碱性麦角肽碱等。 1 1 3 3 气相色谱法 气相色谱法( g c ) 常用于分析分子中不含发色基团和荧光基团，或具有弱荧光 或弱吸收的真菌毒素【r 7 1 。 a 类单端孢霉烯族化合物分子中游离的羟基基团较少，并且在c 一8 位置上缺 少酮基，h p l c 配紫外检测器不能用于a 类单端孢霉烯族化合物的检测，因此 g c 法是分析该类毒素的最佳选择。而b 类单端孢霉烯族化合物分子中c 8 位置上 含有酮基，决定了其三甲基硅烷衍生物易产生电子捕获信号，因此配有毛细管柱、 电子捕获器的g c 或气相色谱质谱联机( g c m s ) 是分析镰刀菌毒素，特别是单端 孢霉烯族化合物的三甲基硅烷( t m s ) 、七氟丁酰( h f b ) 和三氟乙酸酐衍生物最常用、 最理想的方法。g c 法检测单端孢霉烯族化合物的途径有二，一是色谱检测单端孢 霉烯族化合物原化合物，二是检测经碱水解后形成的水解产物。此外，g c 也是分 析展青霉素、z e n 和链格孢毒素的常用方法，o t a 转化成o 甲基甲酯后也可用 g c 方法定量检测。g c 分析结果常用质谱法进行确证。 1 1 3 4 酶联免疫吸附试验 国际上检测粮油食品中多种真菌毒素( 包括a f s 、a f b l 、a f m l 、o t a 、f b l 、 t 一2 毒素、d o n 、z e n 、桔青霉素等) 商品化的e l i s a 试剂盒已被广泛用于实际工 作中。酶联免疫吸附试验( e l i s a ) 是分析真菌毒素的重要方法，具有灵敏、操作简 便、样品前处理无需净化( 或只需最小限度的净化) 、样品处理量大的优点，目前己 建立多种分析各类农产品和食品中真菌毒素的e l i s a 方法。a o a c 颁布了供内部 机构使用的检测粮食及其他农产品中桔青霉素、圆弧偶氮酸和麦角碱的e l i s a 方 沣【1 8 , 1 9 t o 1 1 - 3 5 其它检测方法 超临界流体色谱法用于d o n 、t 一2 毒素和z e n 等镰刀菌毒素的检测，配激发 光子束荧光检沏j j ( m p e ) 的毛细管电动色谱( c e k c ) 法广泛用于同时检测多种真菌毒 素，其优点是样品用量少、节省提取溶剂、使用价格低廉的毛细管柱等。逆流胶 束电动色谱( r f m e k c ) 也用于检测玉米粗粉中的a f b l 、a f b 2 、a f g l 和a f g 2 。 毛细管电泳法( c e ) 尚被用于检测黑麦中的麦角碱，玉米和饲料中的伏马菌素，烘 5 两南人学硕十学何论文 烤咖啡、玉米和高粱中的o t a 等，检测限可达o 2 t g k 9 1 2 1 , 2 2 j 。另外，一些科学家 还对检测方法进行了新的探索【2 3 2 4 1 ，如用配有电喷雾离子化( e s i ) 和大气压离子化 ( a p c i ) 的l c m s m s 对无花果和花生中的a f s ，检测限达到o 1i ，t g k g ，小麦、啤 酒和咖啡中的o t a ，检测限达0 0 1 “g k g ，玉米和玉米制品中的伏马菌素，检测限 达0 4p g k g ，此方法检钡t j d , 麦中的单端孢霉烯族化合物，粮食和啤酒中的z e n ， 检测限分别达到为o 5p g k g 和o 0 3p g l ( g o 0 6l x g k g 。 1 2z e n 简介 z e n l 2 5 】又称f 2 毒素，是对人类和动物危害大的真菌毒素之一。s t o b 等于1 9 6 2 年 从污染了禾谷镰刀菌的发霉玉米中分离得到z e n ，其是由玉米赤霉菌、禾谷镰刀 菌、黄色镰刀菌、粉红镰刀菌、三线镰刀菌、木贼镰刀菌等多种镰刀菌所产生的 具有雌激素作用的真菌毒素，主要污染小麦、大麦、燕麦、玉米等农作物及动物 饲料。玉米赤霉烯酮不仅降低农产品和饲料品质，使经济遭受巨大损失，而且还 可以通过污染或残留z e n 的肉、乳等动物源性食品进入人体，给人的健康造成威胁 【2 6 1 。 1 2 1z e n 的的结构和理化性质 z e n 为2 ，4 一二羟基苯甲酸内酯类化合物( 6 ( 1 0 羟基6 氧基碳烯基p 一雷锁酸 肛内酯) ，化学分子式为c 1 8 h 2 2 0 5 ，分子质量3 1 8 ，熔点1 6 1 1 6 3 ，紫外线光 谱最大吸收为2 3 6n n l 、2 7 4n i n 和31 6n n l 。红外线光谱最大吸收为9 7 0c m ，不 溶于水，溶于碱性溶液、乙醚、苯、甲醇和乙醇等。其甲醇溶液在2 5 4n n q 紫外光 照射下呈明亮的绿蓝色荧光。z e n 共有1 2 个化学衍生物。z e n 主要有两条代谢途 径与葡萄糖醛酸结合，还原为玉米赤霉烯醇( z e a r a l e n o l ，z e l ) ，z e l 有两种非对应 立体异构体0 c 和b 。0 【z e l 熔点较1 k 氏( 1 6 8 - - 1 6 9 ) ，而1 3 - z e l 熔点较高( 1 7 4 1 7 6o c ) ，前者的雌激素活性比z e n 高3 倍，后者与z e n 活性相似。 1 2 1 1z e n 的毒性作用 z e n 可直接污染小麦、大麦、燕麦、玉米等农作物，从而进入人或动物体内， 也可通过被污染的肉、奶等动物性食品进入人体。 生殖发育毒性 1 9 2 8 年，m c n u t t 等【2 7 】发现对猪喂饲发霉玉米会发生雌激素综合征，表现为外 阴和乳腺肿大，有的出现阴道和直肠脱垂。单次给予未成熟大、小鼠1m g k g - - 一1 0 m g k gb wz e n 引起子宫重量增加，连续7 d 反复给予使累积剂量达3 5m g k g - 1 4 m g k gb w 时也有这种作用。此效应是子宫特异性的，且经口给予比其他途径更有 效。组织病理学检查发现z e n 可促进子宫肌细胞的增殖和有丝分裂。用含1 4m g k g 6 茚一辛文献练述 z e n 的干草喂饲奶牛，可使其人工授精指数( 指获得1 次成功怀孕所需的授精数量) 从正常的1 2 升高到4 。z e n 可引起鲤鱼精子数量和质量下降。给新生雌性大鼠单 次皮下注射1 0m g z e n ，成年后出现持续无卵性发情期，这些大鼠卵巢中保留有 许多卵泡，但没有新的黄体形成【2 引。这与新生期给予雌激素或雄激素产生无卵性 不育是相似的。雌性大鼠妊娠期每同给予z e n ，1m g k g , 、- 1 0m g k gb w 的剂量不 对母体产生明显毒性，但胚胎发生骨骼畸形，且有剂量效应关系。 对肿瘤发生的影响 s c h o e n t a l 2 9 】在进行致癌试验时发现，试验组大鼠出现由致癌剂处理而诱发的 肿瘤，此外，试验组和对照组大鼠还发生了乳腺的腺纤维瘤、腺瘤、腺癌、垂体 腺癌、睾丸间质肿瘤以及子宫纤维瘤等，且在其他致癌试验中也有类似情况发生， 这些肿瘤所涉及的器官表明它们可能与动物饲料中的雌激素物质有关。 t o m a s z e w s k i 掣3 0 】在增生和有腺癌发生的妇女子宫内膜中检出了z e n ，而正 常子宫内膜中未检出，推测z e n 对子宫腺癌的发生可能有一定相关。7 日龄和2 0 日龄大鼠摄入z e n2 0 m g ( 约1m g k gb w ) ，显著降低由7 ，1 2 一二甲基苯葸( d m b a ) 诱导的乳腺癌的发生率，且摄入z e n 的大鼠发生的肿瘤都为腺癌【3 1 1 。以上研究表 明，z e n 对肿瘤发生有不同的作用，这可能与z e n 的剂量、人或动物暴露于z e n 时的年龄及种属差异等因素有关。 免疫毒性 h i l a k i v ic l 等以拌饲方式给予小鼠1 0 m g k gz e n ，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【3 2 1 。已知t 细胞依赖性 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。p e s t k aj j 等在有z e n 存在 时用十四烷酰佛波醇乙酯作用于胸腺瘤细胞系e l 2 4 ，z e n 能显著升高e l 2 4 的白 细胞介素2 和白细胞介素5 的水平【3 3 1 。z e n 能抑制植物血凝素刺激的人外周血淋 巴细胞增殖，还能抑制刀豆素a 和美洲商陆有丝分裂原刺激的b 细胞和t 细胞形 成。 肝毒性 z e n 对体外培养大鼠肝细胞有损伤作用。在大鼠肝细胞体外培养液中加入0 5 m g m l 一- 1 5 0m g m lz e n ，可使培养液中自蛋白及细胞内d n a 含量下降【3 4 1 。每日 经k i 给予家兔z e a ，在第七天和第十四天，低剂量组( 1 0m g k gb w ) 碱性磷酸酶 ( a l p ) 显著升高，高剂量组( 1 0 0m g k gb w ) 丙氨酸氨基转移酶( a l t ) 、碱性磷酸酶 ( a l p ) 、天冬氨酸氨基转移酶( a s t ) 、y 一谷氨酰胺转移酶( g g t ) 以及乳酸脱氢酶( l d ) 显著升高 3 5 1 0 给雌性大鼠腹膜内注射z e n ( 1 5m g k g - - - - 5 0m g k gb w ) ，4 8 h 后a l t 、 a s t 、a l p 、血清肌酐、胆红素等生化指标，以及红细胞压积、平均红细胞容积 7 两南人学硕十学何论文 ( m c v ) 、血小板和白细胞等血液学参数发生改变，实验结果表明z e n 具有一定的 肝毒性，且对血凝过程也有一定损害作用【3 6 】。 1 2 2 国内外z e n 污染现状 路戈等测定了8 1 份小麦、大米和玉米样品，这些样品主要自北京市、河北省 和东北地区采集。检测结果，z e n 的检出率为1 0 0 ，但多数样品的z e n 含量较低， 其中7 6 个样品含量低于3 0g g k g ，占9 5 。只有2 个来自天津和张家口的大米样品 中z e n 含量较高，分别为1 0 2 3g g k g 矛 11 2 5 8g g k g 【3 7 】。z e n 的最适生长温度在2 4 - - - 3 2 最适湿度为4 0 。由于我国多数地区雨量允沛，相对湿度较高，玉米 等谷物饲料在生产、收获、加工、运输、储藏等环节极易受到霉菌污染。据王若 军等20 0 3 年对从华南、华北和华中的饲料厂、仓库及客户手中采集1 0 9 个样品， 利用酶联免疫法检测得到，在玉米饲料和全价料中z e n 的检出率都高达1 0 0 ， 分别超标3 0 8 和2 1 4 。在蛋白质饲料中z e n 的检出率高达9 2 9 ，超标严重。 上文对真菌毒素污染现状概述中已提到李荣涛等调查得出，小麦中z e n 阳性率为 1 0 0 ，浓度范围0 0 1 4m g k g 一- - 0 4 7m g k g ，玉米中z e n i t h 性率为1 0 0 浓度范 围o 0 18m g k g 0 7 3m g k g 3 8 1 。 百奥明新加坡实验室在20 0 3 年1 0 月 - 20 0 5 年9 月对亚洲饲料中所含霉菌毒素 进行调查，其中所涉及l0 0 0 区域包括北亚( 中国、韩国和台湾) 、东南亚( 马来西亚、 菲律宾、泰国和越南) 、南亚( 印度、孟加拉和巴基斯坦) 以及大洋洲( 澳大利亚、新 西兰) ，选取的样品共9 7 0 个，包括饲料原料( 如玉米、豆粕、小麦、稻米和花生粕 等)