如何實現對黃麴黴毒素的快速準確定量檢測?
吾谷網2017-04-10 22:30:52
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黃麴黴毒素(Aflatoxins,簡寫 AF)主要為黃麴黴和寄生麴黴的次生代謝產物。在溫暖與潮溼的氣候地區糧食和飼料凡是被黃麴黴和寄生麴黴汙染的都可能存在黃麴黴毒素。
黃麴黴毒素(Aflatoxins,簡寫 AF)主要為黃麴黴和寄生麴黴的次生代謝產物。在溫暖與潮溼的氣候地區糧食和飼料凡是被黃麴黴和寄生麴黴汙染的都可能存在黃麴黴毒素。 黃麴黴毒素最易汙染的有花生、玉米、棉籽、禽蛋、肉、奶及奶製品,其次是小麥、高粱和甘薯,大豆粕被黃麴黴毒素汙染的程度輕些。 在我國,糧食和飼料被黃麴毒素汙染的概率很高, 給飼料企業以及養殖業主帶來了很大的損失,人們食用含有黃麴黴毒素的食物危害到人體健康。
一、黃麴黴毒素的理化特性
目前已經確定的黃麴黴毒素的結構有AFB1、AFB2、AFM1等 18 種, 它們的基本結構中都含有二呋喃環和氧雜萘鄰酮(又名香豆素), 前者為其具有毒性的結構,後者可能與其的致癌性有關。黃麴黴毒素很難溶解於水、己烷、乙醚和石油醚,易溶於甲醇、乙醇、氯仿以及二甲基甲醯胺(DMF)等有機溶劑中。分子量為 312-346,熔點為 200-300℃,黃麴黴毒素耐高溫,通常加熱處理方式對其的破壞很小, 只有在熔點的溫度下才能發生分解。 黃麴黴毒素遇鹼情況下能迅速分解, 但此應可逆, 即在酸性的條件下又能復原。一般來說,溫度30℃、相對溼度80%、穀物水份在14%以上(花生的水份在9%以上)最適合黃麴黴繁殖和生長。在 24-34℃之間, 黃麴黴菌產毒量最高。 幾乎所有穀物、飼草和各種食品(包括畜產品)都可作為黃麴黴基質。
二、黃麴黴毒素對動物和人的危害
2.1 黃麴黴毒素對動物的危害
黃麴黴毒素的毒性非常高,是目前已發現黴菌中毒性最大的一種。目前發現的18種黃麴黴菌毒素家族中, AFB1的毒性最為最為強烈,AFM1、AFG1 次之,AFB2、AFG2、AFM2 毒性較弱。AFB1的毒性是砒霜的68倍,其誘發肝癌的能力甚至比二甲基亞硝胺大75倍之多。其毒性的大小因動物的種類、年齡、性別、體況及營養狀況的不同而有所差異,年幼動物、雄性動物較敏感。
黃麴黴毒素具有很強的誘導突變、抑制免疫以及強致癌的作用。黃麴黴毒素起作用的靶器官主要是肝臟,動物的中毒症狀以全身性出血、消化機能發生障礙及神經系統的紊亂為特徵。急性中毒症狀主要表現為食慾廢絕,運動失調,排洩停止,肝炎,黃疸,肝臟充血、出血、腫大、變性和壞死,並且伴有比較嚴重的血管和中樞神經的損傷,動物中毒後幾小時至幾天內發生死亡。 慢性中毒的早期症狀表現為食慾不佳,體重減輕,生產性能降低,胴體和蛋殼品質出現下降,後期出現黃疸,脂肪肝、肝損傷以及抑制動物的免疫機能和致癌等作用。
2.2 黃麴黴毒素對人類健康的危害
黃麴黴毒素被公認為強致肝癌的物質,其中黃麴黴毒素B1(AFB1)的致癌性最強。如果長期食用含有低水平黃麴黴毒素的食物的人,其肝臟將受到較大的損害。最近在第三世界的國家報導了人許多黃麴黴毒素急性中毒的新證據,其綜合病症的顯著特徵為嘔吐、腹痛、肺水腫、驚厥痙攣、昏迷、大腦水腫而引起死亡和肝臟、腎形礦脈和心臟的脂肪過多。1988年國際癌症研究中心(IARC)將黃麴黴毒素B1列為人類的強烈致癌物之一,這已經被許多亞洲和非洲的流行病研究者證明在日糧黃麴黴毒素和肝細胞癌(LCC)有正效應得到證實。另外,人因黃麴黴毒素而致癌可能與年齡、性別、營養狀況以及肝或者寄生蟲感染有關。Shank 等(1972)在泰國調查市售的食品和家庭的熟食(膳食),計算出每人每日平均攝入的黃麴黴毒素量,發現黃麴黴毒素的攝入量與肝癌發病率的地區分布相一致。 菲律賓的玉米和自製花生醬黃麴黴毒素汙染嚴重,其中一個以玉米做為主食的地區與另外一個經常食用自製花生醬的地區,肝癌的發病概率比其他的地區高約7倍以上,在食用花生醬的居民之中, 曾測定吃花生醬後人尿的黃麴黴毒素代謝產M1,在7個每天由食用花生醬而攝入黃麴黴毒素B1 11.2-15.0 毫克的兒童的尿中,有三個樣品測出 M1。
三、中國及主要國家對黃麴黴毒素的限量標準
3.1、中國和主要國家黃麴黴毒素限量標準
3.2、其他國家和組織黃麴黴毒素限量標準
(1)、WHO/FAO標準。國際衛生組織(WHO)/世界糧農組織下屬的食品法典委員會(CAC)推薦食品、飼料中的黃麴黴毒素最大允許殘留量標準為總量(B1 B2 G1 G2)小於15μg/kg;牛奶中M1的最大允許量為0.5μg/kg
(2)、南非標準。1990頒布了黃麴黴毒素的最大允許限量標準為:食品中黃麴黴毒素的總量小於10μg/kg,其中黃麴黴毒素B1的殘留量小於5μg/kg。
(3)、其他標準。印度的限量標準為花生中黃麴黴毒素B1的含量小於30μg/kg;越南和阿根廷的限量標準為黃麴黴毒素B1小於20μg/kg。
四、黃麴黴毒素常用檢測方法
目前檢測黴菌毒素的主要分為兩大類:即確認方法和快速方法。確認方法主要基於理化儀器設備,如薄層色譜法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高壓液相色譜法(HPLC)和各種聯用技術如氣質聯用(GC-MS)、液質聯用(HPLC-MS)等;快速方法主要是基於免疫化學基礎上的免疫分析方法如免疫親合柱-螢光檢測(IAC-FLD)、酶聯免疫吸附法(ELlSA)和膠體金免疫層析方法等。
結果準確、法定認可是理化方法最大的優點,但是儀器設備價格昂貴,前處理過程複雜、操作繁瑣、效率低,成本極高,因此不適用於大規模樣本的篩查和日常的內控檢測。酶聯免疫吸附法ELISA 方法和膠體金快速檢測卡是企業常用的快速檢測方法,但也均存在各自的優缺點:ELISA 方法能靈敏度相對較高,且能定量檢測,但操作的過程相對複雜,步驟較多,檢測時間較長,對環境和人員要求高,環境和基質幹擾嚴重,且需要使用標準品,對操作人員危害比較大;膠體金檢測卡可以滿足現場快速的要求,能在5-10min內快速測定,但是只能定性,且靈敏度較低,肉眼觀察主觀性較強,重複性差。
五、上海飛測黃麴黴毒素FPOCT快速定量檢測方法
上海飛測生物科技有限公司基於領先的螢光定量FPOCT技術平臺,開發出了黃麴黴毒素螢光定量快速檢測系統,結合了膠體金快速、酶聯免疫定量以及色譜法準確的特點,僅需8min快速準確定量的測定出糧油穀物飼料中的黃麴黴毒素,靈敏度高(0.5ppb),線性範圍寬(1-75ppb),結果高度符合國標法,為黃麴黴毒素的快速檢測和控制提供了一種全新的技術手段。
5.1、上海飛測黃麴黴毒素FPOCT快速定量檢測原理
當將樣品滴加在加樣區時,樣品中的待測物與結合墊中的螢光微球標記抗體結合併通過毛細作用向前層析,當達到檢測區後,檢測線T線上固定的抗原與剩餘的部分螢光微球標記抗體結合,檢測線T線上結合的螢光微球標記抗體的量與樣品中待測物的量成反比,質控線C線結合的螢光標記物樣品中待測物的量無關,其它螢光標記物繼續層析達到吸收區。層析結束後,採用螢光讀數儀的讀取T線和C線的螢光強度並計算T/C值,通過儀器內置的標準曲線即可計算出樣品中待測物的含量。
2、上海飛測黃麴黴毒素FPOCT快速定量檢測方法的特點
u 8min快速準確定量: 集膠體金快速檢測、酶聯免疫定量檢測、色譜質譜準確檢測的特點於一身,可在8min內實現黃麴黴毒素的快速準確定量測定;
u 小巧便攜:既可用於實驗室常規檢測,也可用於收糧現場快速檢測;
u 內置定量標準曲線:儀器內置標準曲線,無需檢測時再做標準曲線,既節省了成本,也避免了操作人員與黴菌毒素的接觸,保護操作人員的安全;
u 隨到隨檢:對檢測樣本量無要求,既可單個或少量樣本隨到隨檢,也可大量樣本同時檢測,檢測成本無區別;
u 基質幹擾小:基於時間分辨螢光技術原理,有效降低基質幹擾,既適用於小麥、玉米、高粱等原料檢測,也可對DDGS,麩皮、粕類等特殊樣本檢測,無需對提取液進行任何pH的調節,操作方便,結果準確;
u 操作簡便:樣品提取完後僅需一步加樣即可,操作及其簡便赫人性化,操作人員僅需短期培訓就能熟練掌握;
u 遠程網絡支持:儀器可通過網絡自動進行標準曲線讀取、軟體升級、問題故障診斷、質量控制等;
u 數據上傳及溯源管理:螢光定量分析儀具備數據無線上傳的功能,可根據客戶的需求定製開發
相應的數據管理和溯源管理系統,實現公司總部對各分公司、上級監管部門對下級監管部門或者監管部門對各監管對象檢測數據的實時掌握和分析;
u 性價比高:花膠體金試紙條的價格,獲得色譜質譜檢測的質量和結果,並且節省人力物力,大幅降低檢測費用;
5.3、上海飛測黃麴黴毒素FPOCT快速定量檢測方法與其他方法學性能比較