建立了玉米的一步法提取6類真菌毒素同時檢測的分析方法。
建立了玉米的一步法提取6類真菌毒素同時檢測的分析方法,共分析了96份玉米中6類真菌毒素的污染情況,為監測飼料質量提供技術指導。稱取的樣品添加6類真菌毒素同位素內標,以84%乙腈水和50%甲醇水作為提取試劑,以2mM乙酸銨0.1%甲酸水溶液和甲醇/乙腈和水為流動相梯度洗脫,采用液相色譜-串聯質譜進行檢測。94份玉米中6類真菌毒素的檢出率為98%,單種毒素檢出率最高的是伏馬毒素B1和B2,高達88%,嘔吐毒素和赭曲霉A檢出率低,均未檢出。伏馬毒素B1和B2、黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素的最高殘留量分別是89.1mg/kg、76.4ug/kg、3.95×103mg/kg和7.0mg/kg。建立的6類真菌毒素檢測方法操作簡單、結果準確,結果分析對玉米中真菌毒素污染檢測和防控具有重要意義。
采用94份玉米為樣本,對這6類真菌毒素進行檢測方法開發。
真菌毒素屬于真菌的代謝產物,幾乎可以污染所有的農作物,會損害動物體的肝臟、腎臟及皮膚組織等,進而通過食物鏈的形式影響到人體的健康。已知的真菌毒素多達300種以上,目前多個國家均建立了飼料中真菌毒素的要求,我國已于2017年推出國家強制性標準GB 13078-2017飼料衛生標準,并于2018年實施,其對黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉A、伏馬毒素B1和B2、T-2毒素等做出明確的檢測方法規定和要求。本文采用94份玉米為樣本,對這6類真菌毒素進行檢測方法開發和污染情況分析。為多毒素的快速檢測提供技術支持的同時,也為飼料中真菌毒素污染的監測和防控提供幫助。本文采用液相色譜-串聯質譜,通過加入同位素內標進行校正的手段,開發6類真菌毒素的檢測方法,并對94份玉米樣品進行6類真菌毒素的檢測及污染情況分析。
真菌毒素、液相色譜-串聯質譜、真菌毒素同位素內標
TSQ Quantis液相色譜-串聯質譜、KS-7200DE超聲波提取儀和TGL-16M高速冷凍離心機
真菌毒素標準品:
黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉A、伏馬毒素B1和B2和T-2毒素
真菌毒素同位素內標:
黃曲霉毒素B1同位素內標、嘔吐毒素同位素內標、玉米赤霉烯酮同位素內標、赭曲霉A同位素內標、伏馬毒素B1同位素內標、伏馬毒素B2同位素內標和T-2毒素同位素內標
96份玉米(樣品來源于全國近30個省份及地區)
依據我國區域劃分方式將94份玉米的分布區域進行匯總統計
區域 | 省份 | 份數 |
華東地區 | 山東、江蘇、安徽、浙江、福建、上海 | 22 |
華南地區 | 廣東、廣西、海南 | 10 |
華中地區 | 湖南、湖北、河南、江西 | 12 |
華北地區 | 北京、天津、河北、山西、內蒙古 | 17 |
西南地區 | 四川、云南、西藏、重慶 | 12 |
西北地區 | 寧夏、新疆、青海、陜西、甘肅 | 10 |
東北地區 | 黑龍江、吉林、遼寧 | 11 |
2.1
色譜柱:Hypersil GOLD C18 (100*2.1 3um)
流動相:2mM乙酸銨0.1%甲酸水溶液和甲醇梯度洗脫伏馬毒素B1和B2、黃曲霉毒素B1、赭曲霉A和T-2毒素/乙腈水梯度洗脫嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮
梯度表1
時間 | 流速mL/min | 2mM乙酸銨0.1%甲酸水 | 甲醇 |
0 | 0.3 | 70 | 30 |
1 | 0.3 | 70 | 30 |
3.5 | 0.3 | 30 | 70 |
4 | 0.3 | 30 | 70 |
5 | 0.3 | 5 | 95 |
9 | 0.3 | 5 | 95 |
10 | 0.3 | 70 | 30 |
梯度表2
時間 | 流速mL/min | 水 | 乙腈 |
0 | 0.3 | 70 | 30 |
1 | 0.3 | 70 | 30 |
3.5 | 0.3 | 30 | 70 |
4 | 0.3 | 30 | 70 |
5 | 0.3 | 5 | 95 |
9 | 0.3 | 5 | 95 |
10 | 0.3 | 70 | 30 |
采用ESI離子源,分別用正離子模式掃描和負離子模式掃描,多反應監測模式(MRM)采集數據,6類真菌毒素及其對應同位素內標的質譜參數見下表:
6類真菌毒素及其對應同位素內標的質譜參數
注:FB1為伏馬毒素B1簡寫(下同),FB2為伏馬毒素B2簡寫,AFB1為黃曲霉毒素B1簡寫,OTA為赭曲霉A簡寫,T-2位T-2毒素簡寫,DON為嘔吐毒素簡寫,ZON為玉米赤霉烯酮簡寫;13C為其相應的同位素內標簡寫。
2.2.1混合標準品配制:配制伏馬毒素B1和B2濃度為2.4ppm、黃曲霉毒素B1濃度為80ppb、玉米赤霉烯酮1.6ppm、嘔吐毒素3.2ppm、T-2毒素1.6ppm、OTA160ppb的混標。
2.2.2同位素內標配制:配制伏馬毒素B1和B2濃度為240ppb、黃曲霉毒素B1濃度為8ppb、玉米赤霉烯酮160ppb、嘔吐毒素320ppb、T-2毒素160ppb、OTA16ppb的同位素內標混合標準品。
稱取5g樣品各兩份,加入同位素內標100uL,其中一份加入20mL84%乙腈水,另一份加入20mL50%甲醇水,超聲波震蕩提取20min,6000r/min離心5min,上清液過0.22um有機濾膜,液相色譜-串聯質譜檢測。
3.結果分析
FB1、FB2、AFB1、OTA和T-2的外標及同位素內標的MRM圖:
DON和ZON的外標及同位素內標的MRM圖:
項目 | FB1 | FB2 | AFB1 | ZON | DON | T-2 | OTA |
添加水平 | 600ng/g | 600ng/g | 20ng/g | 400ng/g | 800ng/g | 400ng/g | 40ng/g |
回收率 | 83.6% | 80.4% | 101.8% | 109.8% | 88.0% | 91.3% | 86.9% |
項目 | 相關系數 | 線性范圍/ng | 線性方程 |
FB1 | 0.9991 | 0.19-100 | y = 219.68x - 1206.9 |
FB2 | 0.9996 | 0.19-100 | y = 911.45x - 1989.7 |
AFB1 | 0.9993 | 0.049-40 | y = 61482x + 6.8125 |
ZON | 0.9995 | 0.094-35 | y = 8008.3x - 42517 |
DON | 0.9999 | 2-450 | y = 2755.5x - 796.14 |
T-2 | 0.9994 | 0.1-100 | y = 110254x - 63112 |
OTA | 0.9997 | 0.01-20 | y = 1824.1x + 1.5954 |
對96份玉米的6類真菌毒素檢測結果進行分析匯總,所有樣品均未檢出赭曲霉毒素和T-2毒素。96份玉米中有2份玉米不含有這6類真菌毒素,10份玉米只含有1類真菌毒素,32份玉米含有2類真菌毒素,44份玉米含有3類真菌毒素,6份玉米含有4類真菌毒素。
污染情況占比圖
依據94份樣品分布區域進行劃分,對6種真菌毒素進行分析匯總(匯總表見下),西北地區玉米受真菌毒素污染的種類最少,污染程度低;華中地區、華北地區、西南地區和東北地區毒素污染情況較重;華東地區和華南地區玉米受真菌毒素污染的種類和程度最高。
3.6.1對96份玉米的6類真菌毒素檢測結果進行分析匯總,依據GB 13078-2017 飼料衛生標準要求進行超限判斷(表1),超限樣品共計14份,其中9份樣品一類真菌毒素超限,剩余5份樣品兩類真菌毒素超限。針對赭曲霉毒素和T-2毒素含量,所有樣品均合格;此外,其余樣品超限情況如下:伏馬毒素B1+B2、黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素的超限樣品份數分別為:3份、2份、11份和3份,其對應的超限率分別為3.2%、2.1%、11.7%和3.2%。
表1 部分飼料原料中6類真菌毒素檢測標準及要求
項目 | 產品名稱 | 檢測標準 | 量 |
黃曲霉毒素B1 | 玉米加工產品、花生餅(粕) | NY/T 2071 | ≤50ug/kg |
赭曲霉A | 谷物及其加工產品 | GB/T 30957 | ≤100ug/kg |
玉米赤霉烯酮 | 玉米及其加工產品 | NY/T 2071 | ≤0.5mg/kg |
嘔吐毒素 | 植物性飼料原料 | GB/T 30956 | ≤5mg/kg |
T-2毒素 | 植物性飼料原料 | NY/T 2071 | ≤0.5mg/kg |
伏馬毒素B1+2 | 玉米及其加工產品 | NY/T 1970 | ≤60mg/kg |
3.6.2對96份玉米的6類真菌毒素檢測結果進行分析匯總,依據GB 2761-2017 食品安全國家標準 食品中真菌毒素要求進行超限判斷(表2),超限樣品共計46份,其中25份樣品一類真菌毒素超限,剩余21份樣品兩類真菌毒素超限。針對赭曲霉毒素含量,所有樣品均合格;此外,其余超限情況如下:黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素的超限樣品份數分別為:4份、35份和28份,其對應的超限率分別為4.3%、37.2%和29.8%。
表2 部分食品中6類真菌毒素檢測標準及要求
項目 | 食品類別 | 檢驗方法 | 量 |
黃曲霉毒素B1 | 玉米、玉米面及玉米制品 | GB 5009.22 | 20ug/kg |
赭曲霉A | 谷物及其制品 | GB 5009.96 | 5.0ug/kg |
玉米赤霉烯酮 | 玉米、玉米面(渣、片) | GB 5009.209 | 60ug/kg |
嘔吐毒素 | 玉米、玉米面(渣、片) | GB 5009.111 | 1000ug/kg |
單類毒素分析
由于所有樣品均未檢出赭曲霉毒素和T-2毒素,故只對其余四類真菌毒素進行單獨分析。
94份玉米中6類毒素污染情況對比圖
3.7.1 伏馬毒素B1+B2
對96份玉米的伏馬毒素B1和B2檢測結果進行分析匯總,有檢出樣品數量為88份,占比93.6%,檢測結果在0.0503mg/kg-89.1mg/kg,中位值為6.41mg/kg;整體污染水平為10.9mg/kg,陽性污染水平為11.6mg/kg。
3.7.2 黃曲霉毒素B1
對96份玉米的黃曲霉毒素B1檢測結果進行分析匯總,有檢出樣品數量為29份,占比30.9%,檢測結果在2.20ug/kg-76.4ug/kg,中位值為4.58ug/kg;整體污染水平為3.48ug/kg,陽性污染水平為11.3ug/kg。
3.7.3 玉米赤霉烯酮
對96份玉米的玉米赤霉烯酮檢測結果進行分析匯總,有檢出樣品數量為56份,占比59.6%,檢測結果在10.6mg/kg-3.95×103mg/kg,中位值為98.3mg/kg;整體污染水平為329mg/kg,陽性污染水平為552mg/kg。
3.7.4 嘔吐毒素
對96份玉米的嘔吐毒素檢測結果進行分析匯總,有檢出樣品數量為56份,占比59.6%,檢測結果在0.1mg/kg-7.0mg/kg,中位值為1.0mg/kg;整體污染水平為0.8mg/kg,陽性污染水平為1.4mg/kg。
目前,從技術角度講,飼料中真菌毒素檢測共涉及到6大類,檢測標準4項,前處理方法不一,凈化產品各異,對人員、操作、設備要求苛刻,給檢測帶來嚴峻的挑戰;從污染根源分析,一種真菌可能產生多種毒素,一種原料會受到多種真菌感染,往往是單個飼料樣品需要檢測多種真菌毒素;從現實情況來看,飼料受真菌毒素污染情況較嚴重,且分布不均勻,需要加強其毒素監測。本文所述的一步法檢測,采用直提的方式,同位素校正的手段,在保證結果準確的前提下,降低操作難度,縮短檢測周期,同時也控制了實驗成本。
綜上,本文不僅為飼料中6類真菌毒素的檢測提供有效的方法支撐,同時也為飼料中真菌毒素殘留的檢測方向提供指導,為保證飼料產品的質量提供幫助。
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