花生油黄曲霉毒素B1的危害及其检测的研究进展
2015-04-04李万福李一聪
李万福,李一聪
(广东省农业科学院作物研究所,广州 五山 510640)
花生油黄曲霉毒素B1的危害及其检测的研究进展
李万福,李一聪
(广东省农业科学院作物研究所,广州 五山 510640)
黄曲霉毒素B1是当今世上最强的生物毒素,对人和动物具有致癌性和致畸性。花生是黄曲霉菌最喜欢的寄主之一,黄曲霉毒素随着生产过程进入油脂中。因此本文主要讨论花生油成品中黄曲霉毒素的检测方法,并对这些方法的适用性进行简要探讨。
黄曲霉毒素;花生油;检测
花生是我国最重要的油料经济作物之一,在油脂生产中具有举足轻重的地位。伴随着新世纪的第7个中央一号文件正式发布,中国花生产业迎来了春天。在我国,花生油是花生的主要利用途径,在食用植物油中仅次于菜籽油和大豆油,居全国第3位。然而,花生也是黄曲霉菌最容易侵染的对象,毒素会随着油脂进入人体,严重威胁人类的生命健康。
1 黄曲霉毒素概况
1.1 黄曲霉毒素的理化特性
黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉生长繁殖过程中产生的一类有毒的次生代谢产物,是一群结构类似的化合物,可分为B1、B2、G1、G2、M1和M2等18种。它们的结构都含有二呋喃环和氧杂萘邻酮,前者为其毒性结构,后者可能与其致癌性有关。黄曲毒素难溶于水,易溶于甲醇、氯仿等有机溶剂;能耐高温,加热至280℃以上才开始分解,所以一般加热不易破坏其结构。黄曲霉毒素一般在中性溶液中较稳定,遇强碱迅速分解,但在酸性条件下能发生可逆反应。据研究发现,几乎所有谷物在30℃,相对湿度80%,含水量在14%以上都能作为黄曲霉菌的寄生基质,且在24~30℃条件下黄曲霉菌产毒素能力最强。黄曲霉毒素毒性很大,在所有真菌毒素和化学毒物中其毒性最强,是世界公认的分布最广、毒性最强、危害最大的一类毒素,被世界卫生组织列在重点研究的毒物首位。其中B1的毒性最强,是目前已知毒性最强的致癌物。黄曲霉毒素已被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为I类致癌物。
1.2 黄曲霉毒素的危害
花生是最容易受到黄曲霉菌污染的农作物之一,若加工企业对成品油检测不严格把关,则可能致使含有黄曲霉毒素的食用油流入市场。人若食用含黄曲霉毒素的食用油,毒素随着食物链会在人体中累积,最终会诱发多种病变,甚至癌症。黄曲霉毒素的毒性极强,比氰化钾还毒,可与眼镜蛇毒性相当。急性中毒主要是侵犯肝脏,引起肝脏坏死。人的肝癌与黄曲霉毒素有无关系?到目前为止,还不能说黄曲霉毒素与肝癌有直接的因果关系,但国内外大量调查结果认为:尽管黄曲霉毒素不是诱发肝癌的唯一原因,而某些地区的肝癌发病与黄曲霉毒素的摄入密切相关。我国肝癌高发区广西福绥县和江苏省东县的调查证明(都是以玉米为主食的地区),每人每天黄曲霉毒素吃得越多,肝癌的发病率也越高,在这些地区肝癌的发生与黄曲霉毒素的摄入的确有关。花生也是最容易受到黄曲霉污染的作物之一,花生油则是广东人最喜爱的食用油,花生油中黄曲霉毒素超标的事件已屡见不鲜。因此,在食品安全受到高度关注的现代社会,花生油黄曲霉毒素的检测是必不可少的环节,只有严格控制质量,才能有效地保护人们的身体健康。
2 黄曲霉毒素的检测方法
目前检测黄曲霉毒素的方法众多,如薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)、微柱筛选法、微柱快速法、近红外线分析仪测定法等。在现行的粮油卫生国标中,往往以薄层色谱(TCL)、高效液相法(HPLC)作为黄曲霉毒素的分析方法,虽然其各有优点,但仍然存在一定的局限性。随着检测和分析技术的不断提高,黄曲霉毒素分析方法也有很大改善,如近红外线分析仪测定法,在一定程度上提高了检测的敏感性,但其成本较高,很难被企业接受。因此,寻求一种简单、精确、成本较低的检测方法是大势所趋,本文主要回顾花生油中黄曲霉毒素的检测方法,并对其这些方法的适用性进行简要探讨。
2.1 薄层色谱(TCL)
薄层色谱是一种非常有用的反应跟踪手法,也是检测黄曲霉毒素的经典方法之一。2003年已被列为检测食品、饲料中黄曲霉毒素B1的标准方法。薄层色谱的原理是样品中AFTB1经有机溶剂提取、净化、浓缩并薄层色谱分离后,在波长365nm紫外光照射下,AFB1显紫色,并根据其荧光的强度与标准品AFTB1最低检出量产生的荧光强度比较,来测定样品中AFTB1的含量。薄层色谱法分为单向展开法和双向展开法,由于该检测方法所用的设备简单、费用低廉、容易掌握,因此该方法仍在国内实验室普遍使用。单向展开法干扰多、操作繁锁、费时,且样品的纯度不够,容易造成检测的噪音,导致检测效果不佳。双向展开法虽避免了杂质干扰,但增加了操作步骤和时间,同时提纯过程中可能导致样品的损耗,导致检测结果不准确。因此,该检测方法只属于定性和半定量检测,而花生油作为人类日常生活用品,其安全性的重要性不言而喻,定性和半定量检测远远不能够满足其需要。
2.2 高效液相色谱法(HPLC)
高效液相色谱法具有分离效能高、选择性好,灵敏度高、分析速度快、适用范围广的特点,已成为食用油检测的常用方法。其原理是在高效液相色谱仪上添加柱后衍生系统分离,再用荧光检测器测定。常用的方法是柱色谱法,处理方法相对繁琐,且操作过程需要使用大量有机溶剂,对人体有一定危害性。当前,该方法大多用免疫亲和柱净化分离,净化效果优异。该法能准确地分离不同种类的黄曲霉素,检测速度快且定性与定量准确,检测限低,整个分析操作可在15min中完成。但仪器设备价格昂贵,分析操作人员需要有很丰富的仪器操作经验,因此该方法一般企业实验室较少采用。
2.3 酶联免疫吸附法
该法是利用固相酶联免疫吸附原理,将黄曲霉毒素B1特异性抗体包被于聚乙烯微量反应的孔穴中,再加入样品提取液及酶标AFB1抗原,使两者与抗体之间进行免疫竞争反应,37℃孵育2h,倒掉反应液,PBS-T洗液洗板3次,拍干。加入稀释后标二抗,37℃孵育1h,倒掉反应液,PBS-T洗液洗板5次,拍干,然后加酶底物显色, 37℃孵育15min,直接加入终止液,立即放入酶标仪中,在490nm波长处测定其OD值。一般来说,颜色的深浅取决于抗体和酶标AFB1抗原结合的量,即样品中AFB多则被抗体结合的酶标AFB1抗原少,颜色浅,反之则深。通过作黄曲霉标准样品该方法已广泛用于食品、粮油等产品,也被国家列为粮油中检测黄曲霉毒素的国家标准(GB/T52009.22-2003)。该方法的最低检测浓度为0.01ug/kg,灵敏度高,易受其他微境的影响,导致结果有假阳性现象,因此样品的前处理就显得相当重要。在提取食用油黄曲霉毒素时,推荐使用低沸程石油醚(60~90)溶解黄曲霉毒素,然后取用甲醇-水(1∶1)溶液提取,提取液要分次冲洗装有样品的烧杯,尽量减少误差。
2.4 免疫亲和柱净化-荧光快速检测技术
该技术是采用国内自主研制的AFB1专用荧光快速检测仪及配套的免疫亲和试剂盒建立的一套快速检测方法。马良等人通过研究,用70%甲醇对样品进行初步提取,过滤脱脂,稀释后用免疫亲和微柱纯化富集,洗脱液放入黄曲霉毒素专用荧光定量速测仪器中自动控制读取结果。该方法的检测最低浓度为0.3μg/kg,平均回收率超过90%,变异系数低于5%,操作时间可以控制在45min左右,避免了人过长时间与有毒品溶剂接触,且检测成本低于其他仪器和方法。
3 展望
随着生活水平的提高和科技的进步,寻找一种高效、快速的黄曲霉毒素的检测方法将成为研究的热点。酶联免疫吸附法和免疫亲和柱净化-荧光快速检测技术一个共同的特点就是都是使用特异性抗体与AFB1结合,寻求一个更加高效的特异性抗体仍然是今后的研究趋势,随着基因工程、蛋白质工程和酶工程等技术的不断研究,在不久的将来一定可以在食用油黄曲霉毒素的检测中带来新的技术和方法。
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