94份玉米中6類真菌毒素檢測及污染情況

時間：2024/5/24閱讀：690

13C-T-2

508.4

198/229/322

22/19/14

121

94份玉米中6類真菌毒素檢測及污染情況分析

時間：2022/6/6閱讀：1016

摘要：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及地域分布情況，為監(jiān)測飼料質(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，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(lián)質(zhì)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OTA檢出率極低，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。地域分布上具有分布范圍廣，污染較嚴重的特點。建立的6類真菌毒素檢測方法操作簡單、結(jié)果準確，結(jié)果分析對玉米中真菌毒素污染檢測和防控具有重要意義。

關(guān)鍵詞：真菌毒素、液相色譜--串聯(lián)質(zhì)譜、污染情況、真菌毒素同位素內(nèi)標

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。[1]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*，[2-3]我國已于2017年推出國家強制性標準GB 13078-2017飼料衛(wèi)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、OTA、伏馬毒素B1和B2、T-2毒素等做出明確的檢測方法規(guī)定和*。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(fā)和污染情況分析。為多毒素的快速檢測提供技術(shù)支持的同時，也為飼料中真菌毒素污染的監(jiān)測和防控提供幫助。本文采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜，通過加入同位素內(nèi)標進行校正的手段，開發(fā)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。

1 材料

1.1儀器 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

1.2試劑真菌毒素標準品：黃曲霉毒素B1（貨號：STD#1052）、嘔吐毒素（貨號：STD#3102）、玉米赤霉烯酮（貨號：STD#4012）、OTA（貨號：STD#5012）、伏馬毒素B1和B2（貨號：STD#2013）和T-2毒素（貨號：STD#3111）

真菌毒素同位素內(nèi)標：黃曲霉毒素B1同位素內(nèi)標（貨號：STD#1041U）、嘔吐毒素同位素內(nèi)標（貨號：STD#3101U）、玉米赤霉烯酮同位素內(nèi)標（貨號：STD#4010U）、OTA同位素內(nèi)標（貨號：STD#5010U）、伏馬毒素B1同位素內(nèi)標（貨號：STD#2030U）、伏馬毒素B2同位素內(nèi)標（貨號：STD#2040U）和T-2毒素同位素內(nèi)標（貨號：STD#3110U）

1.3樣品 96份玉米種類及地域分布（樣品來源于全國近30個省份及地區(qū)）

96份玉米種類涉及青農(nóng)1801、鄭單958、萬盛189、登海W189、洛玉16、中選777等。依據(jù)我國區(qū)域劃分方式將94份玉米的分布區(qū)域進行匯總統(tǒng)計

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 方法

2.1色譜及質(zhì)譜條件：

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、OTA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	30	70

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(yīng)監(jiān)測模式（MRM）采集數(shù)據(jù)，6類真菌毒素及其對應(yīng)同位素內(nèi)標的質(zhì)譜參數(shù)見下表：

6類真菌毒素及其對應(yīng)同位素內(nèi)標的質(zhì)譜參數(shù)

毒素名稱	母離子m/z	子離子m/z	碰撞電壓/V	射頻透鏡電壓/V	采集模式
FB1	722.3	334/352	40/36	279	[M+H]+
13C-FB1	756	356/373/374/737	39/34/35/26	180	[M+H]+
FB2	706.35	318/336	35/39	243	[M+H]+
13C-FB2	740.7	340/358/376/723	40/38/34/28	216	[M+H]+
AFB1	313.1	241/269/285	38/32/23	176	[M+H]+
13C-AFB1	330	255/284/301	39.7/32.8/24.1	181	[M+H]+
OTA	404.088	193/221/239/241/358	43/37/24/20/15	143	[M+H]+
13C-OTA	424	250/377	27/14	140	[M+H]+
T-2	484.21	185/215/305	22/19/13	109	[M+NH4]+

毒素名稱

母離子m/z

子離子m/z

碰撞電壓/V

射頻透鏡電壓/V

采集模式

4]+

DON

295

138/265

17/12

109

[M-H]-

13C-DON

310

145/279

14/12

109

[M-H]-

ZON

317

131/175/273

30/24/19

170

[M-H]-

13C-ZON

335

140/185/290

31/25/19

178

[M-H]-

注：FB1為伏馬毒素B1簡寫（下同），F(xiàn)B2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(yīng)的同位素內(nèi)標簡寫

2.2標準品的配制

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(nèi)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(nèi)標混合標準品

2.3樣品處理

稱取5g樣品各兩份，加入同位素內(nèi)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(lián)質(zhì)譜檢測。

3.結(jié)果分析

3.1譜圖

FB1、FB2、AFB1、OTA和T-2的外標及同位素內(nèi)標的MRM圖

DON和ZON的外標及同位素內(nèi)標的MRM圖

3.2回收率

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%

3.3線性

項目	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

3.4整體污染情況

對96份玉米的6類真菌毒素檢測結(jié)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

94份玉米中6類真菌毒素檢測及污染情況

3.5區(qū)域分布情況

依據(jù)94份樣品分布區(qū)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(qū)玉米受真菌毒素污染的種類最少，污染程度極低；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。

毒素種類	華東	華南	華中	華北	西南	西北	東北	總計
0	0	0	0	0	0	2	0	2
1	2	0	0	1	1	5	1	10
2	6	2	6	7	4	1	6	32
3	13	5	6	9	5	2	4	44
4	1	3	0	0	2	0	0	6
5	0	0	0	0	0	0	0	0
6	0	0	0	0	0	0	0	0
總計	22	10	12	17	12	10	11	94

3.6超限情況

3.6.1

對96份玉米的6類真菌毒素檢測結(jié)果進行分析匯總，依據(jù)GB 13078-2017 飼料衛(wèi)生標準*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，其余留的毒素超限情況如下：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類真菌毒素檢測標準及*

項目	產(chǎn)品名稱	檢測標準	*
黃曲霉毒素B1	玉米加工產(chǎn)品、花生餅	NY/T 2071	≤50ug/kg
OTA	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96份玉米的6類真菌毒素檢測結(jié)果進行分析匯總，依據(jù)GB 2761-2017 食品安全國家標準食品中真菌毒素*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，其余留的毒素超限情況如下：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類真菌毒素檢測標準及*

項目	食品類別	檢驗方法	*
黃曲霉毒素B1	玉米、玉米面及玉米制品	GB 5009.22	20ug/kg
OTA	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

3.7 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

94份玉米中6類真菌毒素檢測及污染情況

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(jié)果進行分析匯總，有檢出樣品數(shù)量為88份，占比93.6%，檢測結(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(jié)果進行分析匯總，有檢出樣品數(shù)量為29份，占比30.9%，檢測結(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(jié)果進行分析匯總，有檢出樣品數(shù)量為56份，占比59.6%，檢測結(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(jié)果進行分析匯總，有檢出樣品數(shù)量為56份，占比59.6%，檢測結(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，陽性污染水平為1.4mg/kg。

4討論

目前，從技術(shù)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(chǎn)品各異，對人員、操作、設(shè)備要求苛刻，給檢測帶來嚴峻的挑戰(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(xiàn)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(jiān)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(jié)果準確的前提下，很大程度上降低操作難度，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(dǎo)，為保證飼料產(chǎn)品的質(zhì)量提供幫助。

[1]王艷霞飼料及原料中真菌毒素的危害、降解和檢測技術(shù)研究[J].飼料研究,NO.08 2022：158.

[2]孫梅峰,豆小文,張磊,等.真菌毒素毒性及其在生物樣本中檢測技術(shù)研究進展[J].中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志,2020,34(10):788-800.

[3]張徽,孫金旺,劉媛,等.農(nóng)產(chǎn)品真菌毒素污染生物控制關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與綜述 NO.08 2022 160 飼料研究 FEED RESEARCH 應(yīng)用[J].中國科技成果,2020(3):69-70

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