新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院
摘要:真菌的有害毒素生长主要是由于存在于人类食物中及动物饲料中的某些真菌所产生出来的一个重要代谢的产物,对健康人畜不利。霉菌毒素也可直接经途径由腐败食物直接进入到人体内或在动物的体内,对人畜或其他动物造成的各种急性中毒或慢性食物中毒,从而直接造成危害。由于链霉菌毒素对人类身体的毒害性巨大,有必要对食品中霉菌毒素的含量进行监测。因此,有必要研究食品中真菌毒素检测的新进展。
关键词:检测食品;多种类真菌毒素;研究进展
在真菌繁殖的过程中,真菌体内形成出了一些多种多样的具有危险作用的真菌毒素,严重地污染了作物,从而会对整个人体的健康都造成了威胁,尤其会是造成致癌的影响、畸形、内部组织损伤、生殖系统功能紊乱、免疫功能抑制的机制紊乱以及各种遗传损伤。所以,检测食品添加剂中含有的致病性真菌毒素也有其很高科学的价值,是确保人们健康饮食的基础。
一、食品中真菌毒素污染及危害
真菌毒素是一种在一定的环境中产生的一系列的毒性次生代谢物。其中,曲霉菌属(AFT)、青霉菌(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)等菌属(AFT)、赭曲霉毒素 A (OTA)、杂色曲霉素(ST)、展青霉素(PAT)、伏马菌素(FB)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、呕吐毒素(DON)、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol, NIV)、T-2毒素等。大量的实验结果显示,食用真菌毒素会引起机体免疫、生殖、肝脏、肾脏和 DNA的损害,并且在较低的剂量下,会引起肝、肾、胃肠道的损害,甚至致癌、致畸、突变等。OTA, FB, DON, ZEN, PAT, PMTDI分别为17.1 ng/kg,2,1,0.5μ g/kg,0.4μ g/kg,表明它的潜在毒性不能被忽视。AFB1是世界上最具致癌性的化学成分之一,被国际癌症协会列为1 A类致癌物。OTA和 FB都是2 B致癌物,而其他的真菌毒素,例如 FUSX, CIT, DON, NIV, PAT, ZEN,T-2, PA等也是致癌物。根据世界粮食和农业组织的报告,世界上至少25%的谷物被真菌毒素所感染,大约2%的食物会丧失其营养和经济价值,给全世界带来了数以百万计的经济损失。
二、真菌毒素快速检测方法研究现状
随着现代科学技术水平的快速发展,检测的手段方法与方式更加多样化,检测的手段也更加方便灵活,检测的限制条件也就越来越少。国际标准规定粮食的各种有害微生物毒素的监测方法主要都是采用高效液相色谱方法和高效串联式液相色谱的监测技术方法,但要从最根本上有效解决粮食品的安全质量问题,必须要对粮食制造、加工、流通全过程以及粮食流通中的其他各个环节、领域都实施质量全面的管理监测和质量监控,但实验室的检测技术方法手段和检测工具很难做到能够保障安全粮食质量和其他各个环节方面都同步快速的开展质量检测,这也就必然要求有大量的可以同时满足这两方面需要的检测方法。及时、实用、精确和灵敏有效的粮食质量安全的分析技术与测量技术是现如今不可或缺的。常用到的食物样品中的真菌毒素的快速体外测定的方式目前大多是依靠生物免疫反应分析的技术,即是通过特异性抗体来结合某些特定的特征,如胶体金的测定、酶联式免疫细胞吸附实验技术(ELISA)检测、生物传感器等等。该系统具有以下优点:样品预处理、试验准备、简单操作程序和较短的检测时间。此外,纳米材料经常被用作生物分子的分析标记,因为它们的体积-表面比率很高,对光、热、磁层和表面稳定性的变化很敏感,这可以大大提高生物分子的性能,大大提高敏感性和还不断挖掘出新的生物材料和检测元素,如配体、分子印迹聚合物、模拟肽和独特的抗体,它们不仅能够提高稳定性和特异性,而且能够在检测作为抗原或抗体替代品的毒素方面发挥重要作用。
三、同时检测多种类真菌毒素的方法
3.1免疫学分析法
免疫学分析法常使用胶体金、量子点、酶和荧光素等标记抗体或抗原,通过抗原抗体特异性结合后产生荧光强度的改变对真菌毒素进行检测。通过将3种胶体金试纸条组装成三联检测卡实现了对谷物中AFB1、ZEN、DON的同时检测。在检测多种目标分析物时,若使用单色标记的免疫层析试纸会出现多个相同颜色的条带不易分辩的问题,基于微乳液技术,以不同比例将两种发射波长分别为575nm和615nm的CdSe/ZnS量子点进行封装,合成了3种不同颜色的量子点(黄绿、橙色和红色),并将其分别与ZEN、OTA、FB1单克隆抗体偶联,采用量子点荧光免疫法实现了玉米中ZEN、OTA、FB1的同时检测。
3.2对文书的分析
仪器样品分析鉴定主要内容包括二类①气相色谱法主要用于对一些热相稳定性较低、变化幅度不定等的基底样品等进行样品分析鉴定。气相色谱法和液相质谱联用分析,黄曲霉毒素和单核心孢子毒素和其他基本毒素谱的质谱检测的结果将更为精确。②以高效气相色谱的分析研究方法为主要基础
,所研究出的高效液相色谱效果将更优佳,测定的结果将更可靠,几种基性毒素的定量鉴别测定结果将更精确。质谱技术还可直接与高效液相色谱技术组合起来应用,大大地提高了检测和分析结果的显示效果清晰度与准确度。色谱联用和薄层质谱联用都是比较常见有效的联合检验的方式,极大程度地上提高到了联合检验效果。
3.3免疫生物传感器
免疫反应生物传感器实际上就是这样一个信号分析的设备,由检测抗体器和引导装置组成,其中光、电和热等信号的变化是检测的重要指标电化学检测器是根据电气参数与测量物质浓度之间的关系进行量化的。光检测器还可以检测基于表面等离子体共振、荧光、光引导的模式频谱、拉曼散射等。这种检测方法由于不精确但由于测量的速度快,同时其成本低、敏感度较高、易于远距离携带,所以也可以作为广泛的应用生物传感器。
四、结束语
目前的免疫学方法已不再局限于单一真菌毒素的检测,可以做到多达6个种类真菌毒素的同时检测。UPLC和HPLC-MS/MS成为食品中真菌毒素多残留分析应用最广泛的技术,在高分辨率质谱的发展带动下,已可对痕量水平的多种真菌毒素进行同时定性与定量检测,甚至可以在无需标准物质的情况下进行非靶标性测定,展现出独特的优势,成为食品中多种真菌毒素同时检测的主流方法。发展DART-MS等新型高通量检测技术在食品中多种类真菌毒素检测中的应用,具有重要的意义。
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