饲料中玉米赤霉烯酮检测方法概况
2021-12-01高琳王磊
高琳 王磊
(天津市农业生态环境监测与农产品质量检测中心 300193)
目前关于饲料中玉米赤霉烯酮(Zearalenone)的检测方法很多,随着科学技术的发展,不仅可以定性判断饲料中是否存在玉米赤霉烯酮,还可以对其进行精准定量,为饲料安全提供技术保障。
1 薄层层析法
薄层层析法(Thin Layer Chromatography,TLC)是较早用于检测玉米赤霉烯酮的试验方法,也是饲料中玉米赤霉烯酮检测的国家标准测定方法之一。TLC 的工作原理为待检样品通过提取、柱层析、洗脱、浓缩、薄层分离后,在紫外光下(波长为365nm)会出现黄绿色或蓝紫色荧光,根据其在薄层上显现的最低检出量即可测定待检样品玉米赤霉烯酮含量。TLC 操作简便、成本低、可定性定量判断,但由于样品前期处理复杂,样品纯化难度高,结果分析耗时,受操作者个人主观判断的影响较大,结果的准确度及灵敏度不高,因此,TLC 已不能很好地满足现代检测要求,应用受到一定限制。谢贤庆等利用TLC方法对饲料霉变引发猪流产和死亡的饲料进行检测,结果发现,TLC 检测玉米赤霉烯酮含量为2000ug/kg[1]。罗雪云等对玉米和小麦中玉米赤霉烯酮进行加测,结果发现,薄层板上的最低检出量为0.04ug,小麦和玉米200ppb 的回收率分别为85%~100%和7%~100%[2]。
2 气相色谱法
气相色谱法(Gas Chromatography,GC)是一种对易挥发而不发生分解的化合物进行分离与分析的色谱技术,可以同时检测多种不同的镰刀菌毒素,GC 检测饲料中玉米赤霉烯酮的优势在于应用范围广、检测回收率高、检测灵敏度强,可定量定性分析玉米赤霉烯酮,但检测仪器成本较高,限制了GC 技术的推广。温肇霞等研究发现,GC 检测3 种不同镰刀菌毒素,各毒素回收率均在85%以上[3]。李楠等利用毛细管色谱柱在规定的气谱条件下对饲料和谷物中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、二醋酸蹜草镰刀菌烯醇(DAS)、T-2 毒素和玉米赤霉烯酮毒素4 种不同的镰刀菌毒素进行检测,发现GC 检测能完全分离这4 种不同的镰刀菌毒素衍生物,且稳定性能搞,其中玉米赤霉烯酮的检测限达到1.5×10-8g[4]。
3 高效液相色谱法
高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是国内外广泛应用且结果可靠性极高的一种真菌毒素加测方法。HPLC 检测原理为基于适当的流动相条件,选择适宜的色谱柱,分离待检样品毒素,再利用紫外检测器、荧光检测器或电化学检测器等不同检测仪器将被分析组在柱流出液中浓度的变化转化为光学或电学信号,最后计算出色谱峰的面积,即可获得待检样品毒素含量。HPLC 是一种可批量处理,结果可定性、定量分析,检测信号强、准确度、灵敏度高,是检测范围广泛的检测技术。实际操作时要根据不同真菌毒素的性质对试验条件进行优化。
4 超高效液相色谱法
超高效液相色谱法(Ultra Performance Liquid Chromatography,UPLC)基于HPLC 技术原理和理论,利用超小粒径填料色谱柱及超高压输液泵,在超高速度运转下仍然具有高分离性和灵敏度的检测优势,适合于微量样本或样本中微量玉米赤霉烯酮的检测,可准确定量饲料中玉米赤霉烯酮含量。苏碧玲等利用UPLC 检测玉米油中玉米赤霉烯酮含量,样品用84%乙腈水溶液提取,经BDS HYPERSIL C18 色谱柱分离,结果发现,UPLC 检测方法具有样品处理简单、灵敏度高、耗时短等优点。
5 生物学检测法
生物学检测法是检测饲料中玉米赤霉烯酮毒素存在与否及毒性强弱的一种基本方法,具有操作简便、仪器成本低、耗时短等特点,可以应用于大量饲料样品玉米赤霉烯酮毒素的初步筛选。如对禾谷镰孢菌中玉米赤霉烯酮生物合成途径中的必需基因PKS4 设计特异性引物,通过检测PKS4 基因间接检测禾谷镰孢菌玉米赤霉烯酮毒素存在与否,同时结合ELISA 检测方法对玉米赤霉烯酮毒素进行定性和定量分析,结果发现,PCR 方法可以稳定扩增出1076bp,该片段和PKS4 基因(NCBI 登录号DQ019316)相同区段序列相似性达99.63%,建立了一种快速筛选小麦籽粒中玉米赤霉烯酮污染的检测方法。
6 免疫学检测方法
免疫学检测方法的检测原理主要基于抗原抗体反应,包括化学发光免疫分析(Chemiluminescence Immunoassay,CLIA)、电化学发光免疫分析(Electro-Chemiluminescence Immunoassay,ECL)、免疫层析方法(Lateral Flow Immunoassay,LFIA)、酶联免疫吸附分析(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)、胶体金免疫层析方法(Colloidal Gold Immunoassay,CGIA)、免疫荧光(Immunofluorescence,IF)和免疫沉淀(Immunoprecipitation,IP)等。吴才章等基于CLIA 技术建立了一种真菌毒素低浓度检测方法,该系统检出限为0.1ug/kg,样品加标回收率超过90%,标准曲线决定系数为0.9965,系统检测玉米赤霉烯酮的线性范围为0~60ug/kg。ELISA 检测技术是一种成本低、耗时短、操作简单,可定量定性分析玉米赤霉烯酮含量的快速检测手段,广泛应用于饲料中生物毒素、致病菌和农业残留等成分的检测。王文琣等利用间接竞争性ELISA 检测技术对饲料及其原理中玉米赤霉烯酮含量进行检查,通过试验优化研制出一种玉米赤霉烯酮ELISA 试剂盒,和德国拜发检测试剂盒比较,结果发现,两个不同的试剂盒对样本阴阳性判定基本一致,自行开发的ELISA 试剂盒玉米赤霉烯酮检测限为100ug/kg,回收率为78.5~115.0%。金玉等基于免疫层析技术研制出一种用于检测粮食和饲料中玉米赤霉烯酮金纳米花免疫层析卡,该方法获得的检测灵敏度是传统玉米赤霉烯酮纳米金免疫层析检测卡的6 倍,与ELISA 检测方法相比,结果的总符合率为90.5%,可快速筛查玉米赤霉烯酮污染程度低的饲料和粮食样本。
7 结语
综上所述,玉米赤霉烯酮的传统检测方法主要有TLC、GC和HPLC 等技术,随着检测技术的发展,试验室常用UPLCMS/MS 来提高检测的灵敏度和准确度,但这种联合技术成本高、操作复杂,无法适应大规模的样本筛查工作。胶体金免疫层析、ELISA 能满足大批量样品筛查,且耗时短、检测结果特异性较高,但结果的重复性和灵敏度需要进一步提高。生物学检测技术如荧光定量方法实现了微量玉米赤霉烯酮的检测,省时、成本低,便于日常快速筛查。因此,在今后玉米赤霉烯酮检测中可以加大对生物学检测技术的推广和应用,让玉米赤霉烯酮检测更加精准、便捷。