建立了玉米的一步法提取6類真菌毒素同時(shí)檢測(cè)的分析方法。
建立了玉米的一步法提取6類真菌毒素同時(shí)檢測(cè)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(jiān)測(cè)飼料質(zhì)量提供技術(shù)指導(dǎo)。稱取的樣品添加6類真菌毒素同位素內(nèi)標(biāo),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(dòng)相梯度洗脫,采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)。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(dá)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(cè)方法操作簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確,結(jié)果分析對(duì)玉米中真菌毒素污染檢測(cè)和防控具有重要意義。
采用94份玉米為樣本,對(duì)這6類真菌毒素進(jìn)行檢測(cè)方法開發(fā)。
真菌毒素屬于真菌的代謝產(chǎn)物,幾乎可以污染所有的農(nóng)作物,會(huì)損害動(dòng)物體的肝臟、腎臟及皮膚組織等,進(jìn)而通過(guò)食物鏈的形式影響到人體的健康。已知的真菌毒素多達(dá)300種以上,目前多個(gè)國(guó)家均建立了飼料中真菌毒素的要求,我國(guó)已于2017年推出國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 13078-2017飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),并于2018年實(shí)施,其對(duì)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(cè)方法規(guī)定和要求。本文采用94份玉米為樣本,對(duì)這6類真菌毒素進(jìn)行檢測(cè)方法開發(fā)和污染情況分析。為多毒素的快速檢測(cè)提供技術(shù)支持的同時(shí),也為飼料中真菌毒素污染的監(jiān)測(cè)和防控提供幫助。本文采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜,通過(guò)加入同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行校正的手段,開發(fā)6類真菌毒素的檢測(cè)方法,并對(duì)94份玉米樣品進(jìn)行6類真菌毒素的檢測(cè)及污染情況分析。
真菌毒素、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜、真菌毒素同位素內(nèi)標(biāo)
TSQ Quantis液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜、KS-7200DE超聲波提取儀和TGL-16M高速冷凍離心機(jī)
真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)標(biāo):
黃曲霉毒素B1同位素內(nèi)標(biāo)、嘔吐毒素同位素內(nèi)標(biāo)、玉米赤霉烯酮同位素內(nèi)標(biāo)、赭曲霉A同位素內(nèi)標(biāo)、伏馬毒素B1同位素內(nèi)標(biāo)、伏馬毒素B2同位素內(nèi)標(biāo)和T-2毒素同位素內(nèi)標(biāo)
96份玉米(樣品來(lái)源于全國(guó)近30個(gè)省份及地區(qū))
依據(jù)我國(guó)區(qū)域劃分方式將94份玉米的分布區(qū)域進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)
區(qū)域 | 省份 | 份數(shù) |
華東地區(qū) | 山東、江蘇、安徽、浙江、福建、上海 | 22 |
華南地區(qū) | 廣東、廣西、海南 | 10 |
華中地區(qū) | 湖南、湖北、河南、江西 | 12 |
華北地區(qū) | 北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古 | 17 |
西南地區(qū) | 四川、云南、西藏、重慶 | 12 |
西北地區(qū) | 寧夏、新疆、青海、陜西、甘肅 | 10 |
東北地區(qū) | 黑龍江、吉林、遼寧 | 11 |
2.1
色譜柱:Hypersil GOLD C18 (100*2.1 3um)
流動(dòng)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(shí)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(shí)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(fù)離子模式掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)采集數(shù)據(jù),6類真菌毒素及其對(duì)應(yīng)同位素內(nèi)標(biāo)的質(zhì)譜參數(shù)見下表:
6類真菌毒素及其對(duì)應(yīng)同位素內(nèi)標(biāo)的質(zhì)譜參數(shù)
注:FB1為伏馬毒素B1簡(jiǎn)寫(下同),F(xiàn)B2為伏馬毒素B2簡(jiǎn)寫,AFB1為黃曲霉毒素B1簡(jiǎn)寫,OTA為赭曲霉A簡(jiǎn)寫,T-2位T-2毒素簡(jiǎn)寫,DON為嘔吐毒素簡(jiǎn)寫,ZON為玉米赤霉烯酮簡(jiǎn)寫;13C為其相應(yīng)的同位素內(nèi)標(biāo)簡(jiǎn)寫。
2.2.1混合標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)。
2.2.2同位素內(nèi)標(biāo)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(nèi)標(biāo)混合標(biāo)準(zhǔn)品。
稱取5g樣品各兩份,加入同位素內(nèi)標(biāo)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(guò)0.22um有機(jī)濾膜,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)。
3.結(jié)果分析
FB1、FB2、AFB1、OTA和T-2的外標(biāo)及同位素內(nèi)標(biāo)的MRM圖:
DON和ZON的外標(biāo)及同位素內(nèi)標(biāo)的MRM圖:
項(xiàng)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(xiàng)目 | 相關(guān)系數(shù) | 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(duì)96份玉米的6類真菌毒素檢測(cè)結(jié)果進(jìn)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(jù)94份樣品分布區(qū)域進(jìn)行劃分,對(duì)6種真菌毒素進(jìn)行分析匯總(匯總表見下),西北地區(qū)玉米受真菌毒素污染的種類最少,污染程度低;華中地區(qū)、華北地區(qū)、西南地區(qū)和東北地區(qū)毒素污染情況較重;華東地區(qū)和華南地區(qū)玉米受真菌毒素污染的種類和程度最高。
3.6.1對(duì)96份玉米的6類真菌毒素檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析匯總,依據(jù)GB 13078-2017 飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行超限判斷(表1),超限樣品共計(jì)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(duì)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(shù)分別為:3份、2份、11份和3份,其對(duì)應(yīng)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(cè)標(biāo)準(zhǔn)及要求
項(xiàng)目 | 產(chǎn)品名稱 | 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) | 量 |
黃曲霉毒素B1 | 玉米加工產(chǎn)品、花生餅(粕) | NY/T 2071 | ≤50ug/kg |
赭曲霉A | 谷物及其加工產(chǎn)品 | GB/T 30957 | ≤100ug/kg |
玉米赤霉烯酮 | 玉米及其加工產(chǎn)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(chǎn)品 | NY/T 1970 | ≤60mg/kg |
3.6.2對(duì)96份玉米的6類真菌毒素檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析匯總,依據(jù)GB 2761-2017 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素要求進(jìn)行超限判斷(表2),超限樣品共計(jì)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(duì)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(shù)分別為:4份、35份和28份,其對(duì)應(yīng)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(cè)標(biāo)準(zhǔn)及要求
項(xiàng)目 | 食品類別 | 檢驗(yàn)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(duì)其余四類真菌毒素進(jìn)行單獨(dú)分析。
94份玉米中6類毒素污染情況對(duì)比圖
3.7.1 伏馬毒素B1+B2
對(duì)96份玉米的伏馬毒素B1和B2檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析匯總,有檢出樣品數(shù)量為88份,占比93.6%,檢測(cè)結(jié)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(yáng)性污染水平為11.6mg/kg。
3.7.2 黃曲霉毒素B1
對(duì)96份玉米的黃曲霉毒素B1檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析匯總,有檢出樣品數(shù)量為29份,占比30.9%,檢測(cè)結(jié)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(yáng)性污染水平為11.3ug/kg。
3.7.3 玉米赤霉烯酮
對(duì)96份玉米的玉米赤霉烯酮檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析匯總,有檢出樣品數(shù)量為56份,占比59.6%,檢測(cè)結(jié)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(yáng)性污染水平為552mg/kg。
3.7.4 嘔吐毒素
對(duì)96份玉米的嘔吐毒素檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析匯總,有檢出樣品數(shù)量為56份,占比59.6%,檢測(cè)結(jié)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(yáng)性污染水平為1.4mg/kg。
目前,從技術(shù)角度講,飼料中真菌毒素檢測(cè)共涉及到6大類,檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng),前處理方法不一,凈化產(chǎn)品各異,對(duì)人員、操作、設(shè)備要求苛刻,給檢測(cè)帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn);從污染根源分析,一種真菌可能產(chǎn)生多種毒素,一種原料會(huì)受到多種真菌感染,往往是單個(gè)飼料樣品需要檢測(cè)多種真菌毒素;從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看,飼料受真菌毒素污染情況較嚴(yán)重,且分布不均勻,需要加強(qiáng)其毒素監(jiān)測(cè)。本文所述的一步法檢測(cè),采用直提的方式,同位素校正的手段,在保證結(jié)果準(zhǔn)確的前提下,降低操作難度,縮短檢測(cè)周期,同時(shí)也控制了實(shí)驗(yàn)成本。
綜上,本文不僅為飼料中6類真菌毒素的檢測(cè)提供有效的方法支撐,同時(shí)也為飼料中真菌毒素殘留的檢測(cè)方向提供指導(dǎo),為保證飼料產(chǎn)品的質(zhì)量提供幫助。
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