粮油作物中玉米赤霉烯酮检测方法研究及建议

盛 开

（吉林省吉林市粮油监测站，吉林市 132000）

玉米赤霉烯酮（ZEN），又称F-2毒素，是由镰刀菌属真菌产生的一种次级代谢产物，具有雌激素样活性的非甾体类真菌毒素，起初发现于玉米赤霉病之中，后经突变衍生出多种毒素种类。玉米赤霉烯酮主要通过被污染的谷物、肉及奶制品等进入人体，危害人体生殖系统的发育，会对动植物造成生殖毒害与致畸突变。为了人们的健康，对粮食中玉米赤霉烯酮的含量必须严格控制。

玉米赤霉烯酮广泛存在于玉米、大米、小麦、豆类等粮油作物中，其污染范围广、程度深、危害大。为了控制玉米赤霉烯酮的危害，各国制定了其在粮油产品中的限量标准，以利于保障食品安全[1]。我国对玉米赤霉烯酮的最高限量为60μg/kg。为了控制玉米赤霉烯酮在粮食产品中的含量，近年来兴起了一些快速、灵敏、准确的玉米赤霉烯酮检测方法。

1 化学检测方法

1.1 薄层色谱法

薄层色谱法主要的优点是成本低、过程简便，因此是应用较多的检测方式。但该方法的检测灵敏度却是所有方法中最低的。薄层色谱法对玉米赤霉烯酮含量检测的灵敏度极限为300 ng/g。在检测过程中主要采用CHCl3、色谱硅胶、甲醇-三氯甲烷等方式，并在此过程中依次对样品进行提取、层析净化与洗脱。

1.2 气相色谱—质谱联用法

气相色谱—质谱联用法检测灵敏度较高，不仅能对玉米赤霉烯酮、DES等进行检测，二期还能够同时对其他多种毒素进行检测，该检测法主要是采用比对法对结果进行评价，其结果具有很高的准确度。该方法中主要是对样品代谢物进行标准谱图库的比对，所用设备较为特别，因此在应用中只能作为大型或官方检测方法。气相色谱—质谱联用法也是美国AOAC官方指定检测方法。

1.3 高效液相色谱法

玉米赤霉烯酮具有荧光特性，因此可运用HPLC检测其在样品中的含量，该方法灵敏度较高，玉米赤霉烯酮检测极限为0.31μg/kg。在该方法的检测中，首先用乙腈-水提取样品中玉米赤霉烯酮元素，经净化与浓缩后，再运用荧光检测器对该元素进行检测[2]。在此法过程中需要对玉米赤霉烯酮元素进行回收，回收率一般在88%～93%之间，样品变异系数在1.5%～4.0%之间。

1.4 液谱和质谱联用法

与其他化学检测方法相比较，液谱和质谱联用法有其独具的优势，即该方法检测灵敏度非常高，检测结果精准、可信。一些学者认为玉米赤霉烯酮提取之后净化处理步骤应适当缩减，以便进一步提升毒素回收率以及灵敏度。但此法因检测过程较为复杂，而且所需检测设备较为昂贵，不适合大范围推广。

2 免疫学检测方法

2.1 酶联免疫吸附测定法

酶联免疫吸附测定法（ELISA）是当下检测玉米赤霉烯酮最为常用的方法之一，其具有较强的优势，其检测方便、准确度高，多被运用于批量检验。此外，酶联免疫吸附测定法检测成本较低，具有较好的推广前景。酶联免疫吸附测定法获得了世界上较多研究者的认可[3]。利用竞争酶联免疫吸附测定法研制的检验试剂盒，能使回收率达到95%以上，最低检验浓度可达1 ng/mL。实验证明，酶联免疫吸附测定法与高效液相色谱法 这两种检测方法的结构无明显差异，均在允许范围内。因此，在需要大规模筛选检测样品时，可以使用ELISA法，此方法的应用前景十分广阔。

2.2 免疫胶体金快速诊断技术

胶体金免疫层析法（GICA）是一种快速免疫学检测技术，目前在临床上使用的检测试剂已有10多种。目前，根据反应模式及待测物的种类，胶体金免疫层析诊断技术分析方法有两种。胶体金免疫层析检测法的本质是将检测带固定于硝酸纤维素膜上，其中检测带是已知的抗原，然后将检测带的两端分别连接在样品和吸水垫上。当样品扩散后，就会到达检测线，从而发生变色反应，会出现直观红色；反之则会与抗原发生显示红色条带[4]。实验结果显示，当含有混合毒素时，胶体金免疫层析法也能快速检测出来。胶体金免疫层析法具有快速、可靠、敏感度高的特点，成为了免疫学检测中一种新趋势，该检测方法操作简单快速，有效节约了检测成本。

3 生物传感器法

生物传感器是一类化学物质检测装置，其原理是利用生物识别元件将相互作用转化为可测信号。这些生物识别元件主要有酶、抗体、微生物、抗原、核酸、组织、细胞器、全细胞等。输出信号一般是光学、电化学等。生物传感器主要分为电化学、测温、光学及压电四种生物传感器。均可应用于现场即时检测，并具有选择性好、分析速度快、灵敏度高、成本低等特点[5]。其中光电生物传感器能够在不需要复杂预处理条件下检测目标，其应用前景可观。由于生物传感器法具有干扰小、噪音低、灵敏度高等优点，已成为检测食品小分子污染物的理想选择。

生物传感器法灵敏度高，主要是基于模拟酶活性。其在玉米赤霉烯酮检测方面潜力巨大。此法只是一项初步试验，为了提高灵敏度，拓宽分析范围，后续可考虑结合AuNP等纳米材料或信号放大策略。Taghdisi等建立非靶向核酸适配体传感器，可对玉米赤霉烯酮进行比色检测。这种适配体传感器对于玉米赤霉烯酮是一种很有前途的检测分析技术。

4 噬菌体展示技术和时间分辨荧光技术检测法

对于玉米赤酶霉烯酮检测，当下比较常用的免疫检测方法还有噬菌体展示技术和时间分辨荧光技术。结合使用酶联免疫吸附测定法技术，利用噬菌体展示技术进行真菌毒素检测，可以起到非常好的效果，同时还使试验成本有所降低[6]。可见，对于建立无毒真菌毒素体系检测，噬菌体展示技术的应用有着重要意义。

5 玉米赤霉烯酮检测研究方向建议

近年来，食品和饲料中玉米赤霉烯酮污染造成的危害很大，尤其是对人类健康和生态环境安全造成严重威胁。因此，建立和完善相应的检测技术，并在此基础上认真分析检测工作的方向和方法，严格限定玉米赤霉烯酮含量，确保人类健康尤为必要和重要。随着检测技术的发展，联用技术体现了其优势，检测灵敏度和结果稳定性得到进一步提高，实现了多种毒素同时检测，但使用的仪器过于昂贵。适配体生物传感器的方法弥补了传统检测方法的诸多不足，但还有待进一步发展与探究。近几年超高效液相色谱系统进入了人们的视野，其速度快、分辨率和灵敏度非常高，适合于微量快速分析，具有良好的发展前景。

总之，若要实现对食品安全的监管，还需进一步探索和研究，以提高玉米赤霉烯酮检测应用水平。建议今后从以下几个方面展开研究：（1）满足快检需求。建立可视化分析方法，注意在比色等检测技术基础上进行，使日常监管需要得到满足。（2）实现高灵敏度和特异性[7]。要采用多种方法结合，进一步提高检测方法的灵敏度和特异性。（3）多种毒素同时检测。此方法可以有效节省检测时间和成本。

6 结语

综上所述，建立快速、准确、低成本、高灵敏度的玉米赤霉烯酮检测方法仍是食品安全领域的研究方向。应用于检测玉米赤霉烯酮的方法有多种，而且各有其优点和不足，因此，需要在使用中根据实际和目标方向选择较为合适的检测方法。超高效液相色谱系统优点众多，适合用于微量快速分析当中，对其他检测方法造成了冲击，也给人们提供了新的选择。基于此，需要继续深入研究，并建立完善的玉米赤霉烯酮检测体系，以快速准确的检测办法，满足当前社会绿色检验的需求。