□ 上海飛測(cè)生物科技有限公司 供稿
黃曲霉毒素的危害、限量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法
□ 上海飛測(cè)生物科技有限公司 供稿
黃曲霉毒素的毒性非常高,是目前已發(fā)現(xiàn)霉菌毒素中毒性最大的一種。上海飛測(cè)基于領(lǐng)先的熒光定量FPOCT技術(shù)平臺(tái),開發(fā)出黃曲霉毒素?zé)晒舛靠焖贆z測(cè)系統(tǒng)。
黃曲霉毒素(Aflatoxins,簡(jiǎn)寫AF)主要為黃曲霉和寄生曲霉的次生代謝產(chǎn)物。在溫暖與潮濕的氣候地區(qū),凡是被黃曲霉和寄生曲霉污染過(guò)的糧食和飼料都可能存在黃曲霉毒素。最易受黃曲霉毒素污染的有花生、玉米、棉籽、禽蛋、肉、奶及奶制品等產(chǎn)品,其次是小麥、高粱和甘薯,而大豆豆粕污染黃曲霉毒素的程度略輕。在我國(guó),糧食和飼料被黃曲毒素污染的概率很高,給飼料企業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)主帶來(lái)了很大的損失,而人們食用含有黃曲霉毒素的食物還會(huì)危害到身體健康。
目前已經(jīng)確定黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu)有AFB1、AFB2、AFM1等18種,它們的基本結(jié)構(gòu)中都含有二呋喃環(huán)和氧雜萘鄰?fù)ㄓ置愣顾兀|S曲霉毒素很難溶解于水、己烷、乙醚和石油醚,易溶于甲醇、乙醇、氯仿以及二甲基甲酰胺(DMF)等有機(jī)溶劑。黃曲霉的分子量為312~346,熔點(diǎn)為200~300℃,該毒素耐高溫,通常的加熱處理方式對(duì)其破壞性很小,只有在熔點(diǎn)的溫度下才會(huì)發(fā)生分解。黃曲霉毒素在遇堿情況下能迅速分解,但此反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)逆還原,即在酸性的條件下又會(huì)復(fù)原。一般來(lái)說(shuō),溫度30℃、相對(duì)濕度80%、谷物水份在14%以上(花生的水份在9%以上)的條件最適合黃曲霉繁殖和生長(zhǎng)。在24~34℃之間,黃曲霉菌產(chǎn)毒量最高。幾乎所有谷物、飼草和各種食品(包括畜產(chǎn)品)都可作為黃曲霉基質(zhì)。
黃曲霉毒素對(duì)動(dòng)物的危害
黃曲霉毒素的毒性非常高,是目前已發(fā)現(xiàn)霉菌中毒性最大的一種。目前發(fā)現(xiàn)的18種黃曲霉菌毒素家族中,AFB1的毒性最為強(qiáng)烈,AFM1、AFG1次之,AFB2、AFG2、AFM2毒性較弱。AFB1的毒性是砒霜的68倍,誘發(fā)肝癌的能力甚至比二甲基亞硝胺還要大75倍。其毒性大小因動(dòng)物的種類、年齡、性別、體況及營(yíng)養(yǎng)狀況的不同而有所差異,其中,年幼動(dòng)物、雄性動(dòng)物對(duì)其反應(yīng)較敏感。
黃曲霉毒素具有很強(qiáng)的誘導(dǎo)突變、抑制免疫以及強(qiáng)致癌的作用。黃曲霉毒素起作用的靶器官主要是肝臟,動(dòng)物的中毒癥狀以全身性出血、消化機(jī)能發(fā)生障礙及神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂為特征。急性中毒癥狀主要表現(xiàn)為食欲廢絕、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、排泄停止、肝炎、黃疸,還包括肝臟充血、出血、腫大、變性和壞死,并且伴有比較嚴(yán)重的血管和中樞神經(jīng)損傷,動(dòng)物中毒后幾小時(shí)至幾天內(nèi)死亡。動(dòng)物慢性中毒的早期癥狀表現(xiàn)為食欲不佳,體重減輕,生產(chǎn)性能降低,后期出現(xiàn)黃疸、脂肪肝、肝損傷等現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)免疫機(jī)能喪失和患癌等病癥。
黃曲霉毒素對(duì)人類健康的危害
黃曲霉毒素被公認(rèn)為強(qiáng)致肝癌的物質(zhì),其中黃曲霉毒素B1(AFB1)的致癌性最強(qiáng)。長(zhǎng)期食用含有低水平黃曲霉毒素食物的人肝臟將受到較大損害。最近,有些第三世界的國(guó)家報(bào)道了許多會(huì)由黃曲霉毒素引起急性中毒的新證據(jù),其綜合病癥的顯著特征為嘔吐、腹痛、肺水腫、驚厥、痙攣、昏迷,并且由大腦水腫引起死亡和肝臟、腎形礦脈和心臟的脂肪過(guò)多。1988年國(guó)際癌癥研究中心(IARC)將黃曲霉毒素B1列為人類的強(qiáng)烈致癌物之一,而許多亞洲和非洲的流行病研究者也證實(shí)了日糧黃曲霉毒素和肝細(xì)胞癌(LCC)有正效應(yīng)。另外,人類因?yàn)辄S曲霉毒素而致癌的幾率可能與年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)狀況以及肝或者寄生蟲感染有關(guān)。早在1972年,Shank等人在泰國(guó)調(diào)查市售的食品和家庭的熟食(膳食),計(jì)算每人每日平均攝入的黃曲霉毒素量,就發(fā)現(xiàn)了黃曲霉毒素的攝入量與肝癌發(fā)病率的地區(qū)分布相一致。菲律賓的玉米和自制花生醬黃曲霉毒素污染嚴(yán)重,其中一個(gè)以玉米作為主食的地區(qū)與另外一個(gè)經(jīng)常食用自制花生醬的地區(qū)人民肝癌的發(fā)病概率比其他地區(qū)高約7倍以上。在食用花生醬的居民之中,曾測(cè)定出吃花生醬后的人尿液中含有黃曲霉毒素代謝產(chǎn)M1,在7個(gè)每天由食用花生醬而攝入黃曲霉毒素B1 11.2~15.0毫克的兒童的尿中,有3個(gè)樣品測(cè)出M1。
中國(guó)、美國(guó)和歐盟的標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)其他標(biāo)準(zhǔn)
WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn):國(guó)際衛(wèi)生組織(WHO)世界糧農(nóng)組織下屬的食品法典委員會(huì)(CAC)推薦食品、飼料中的黃曲霉毒素最大允許殘留量標(biāo)準(zhǔn)為總量(B1+B2+G1+G2)小于15μg/kg;牛奶中M1的最大允許量為0.5μg/kg。
南非標(biāo)準(zhǔn):1990年頒布了黃曲霉毒素的最大允許限量標(biāo)準(zhǔn)為:食品中黃曲霉毒素的總量小于10μg/kg,其中黃曲霉毒素B1的殘留量小于5μg/kg。
其他標(biāo)準(zhǔn):印度的限量標(biāo)準(zhǔn)為花生中黃曲霉毒素B1的含量小于30μg/kg;越南和阿根廷的限量標(biāo)準(zhǔn)為黃曲霉毒素B1小于20μg/kg。
目前檢測(cè)霉菌毒素的方法主要分為兩大類:確認(rèn)方法和快速方法。確認(rèn)方法主要基于理化儀器設(shè)備,如薄層色譜法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高壓液相色譜法(HPLC)和各種聯(lián)用技術(shù),如氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、液質(zhì)聯(lián)用(HPLCMS)等;快速方法主要是基于免疫化學(xué)基礎(chǔ)上的免疫分析方法如免疫親合柱-熒光檢測(cè)(IAC-FLD)、酶聯(lián)免疫吸附法(ELlSA)和膠體金免疫層析方法等。
結(jié)果準(zhǔn)確、法定認(rèn)可是理化方法最大的優(yōu)點(diǎn),但是理化方法所需的儀器設(shè)備價(jià)格昂貴,并且前處理過(guò)程復(fù)雜、操作繁瑣、效率低,而且成本極高,因此不適用于大規(guī)模的樣本篩查和日常的內(nèi)控檢測(cè)。酶聯(lián)免疫吸附法ELISA方法和膠體金快速檢測(cè)卡是企業(yè)常用的快速檢測(cè)方法,但也均存在各自的優(yōu)缺點(diǎn):ELISA方法靈敏度相對(duì)較高,且能定量檢測(cè),但操作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜,步驟較多,檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)環(huán)境和人員要求高,環(huán)境和基質(zhì)干擾嚴(yán)重,且需要使用標(biāo)準(zhǔn)品,對(duì)操作人員危害較大;膠體金檢測(cè)卡可以滿足現(xiàn)場(chǎng)快速的要求,能在5~10min內(nèi)快速測(cè)定,但是只能定性,且靈敏度較低,肉眼觀察主觀性較強(qiáng),重復(fù)性差。
表1 中國(guó)、美國(guó)和歐盟的標(biāo)準(zhǔn)
上海飛測(cè)生物科技有限公司基于領(lǐng)先的熒光定量FPOCT技術(shù)平臺(tái),開發(fā)出黃曲霉毒素?zé)晒舛靠焖贆z測(cè)系統(tǒng),其結(jié)合了膠體金快速、酶聯(lián)免疫定量以及色譜法準(zhǔn)確的特點(diǎn),僅需8min就能夠快速準(zhǔn)確定量地測(cè)定出糧油谷物飼料中的黃曲霉毒素,且靈敏度高(0.5ppb),線性范圍寬(1~75ppb),結(jié)果高度符合國(guó)標(biāo),為黃曲霉毒素的快速檢測(cè)和控制提供了一種全新的技術(shù)手段。
FPOCT快速定量檢測(cè)原理
將樣品滴加在加樣區(qū)時(shí),樣品中的待測(cè)物與結(jié)合墊中的熒光微球標(biāo)記抗體結(jié)合并通過(guò)毛細(xì)作用向前層析,當(dāng)?shù)竭_(dá)檢測(cè)區(qū)后,檢測(cè)線T線上固定的抗原與剩余部分熒光微球標(biāo)記抗體結(jié)合,檢測(cè)線T線上結(jié)合的熒光微球標(biāo)記抗體的量與樣品中待測(cè)物的量成反比,質(zhì)控線C線結(jié)合的熒光標(biāo)記物樣品中待測(cè)物的量無(wú)關(guān),其它熒光標(biāo)記物繼續(xù)層析達(dá)到吸收區(qū)。層析結(jié)束后,采用熒光讀數(shù)儀的讀取T線和C線的熒光強(qiáng)度并計(jì)算T/C值,通過(guò)儀器內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線即可計(jì)算出樣品中待測(cè)物的含量。
FPOCT快速定量檢測(cè)方法的特點(diǎn)
8min快速準(zhǔn)確定量:集膠體金快速檢測(cè)、酶聯(lián)免疫定量檢測(cè)、色譜質(zhì)譜準(zhǔn)確檢測(cè)的特點(diǎn)于一身,可在8min內(nèi)實(shí)現(xiàn)黃曲霉毒素的快速準(zhǔn)確定量測(cè)定。
小巧便攜:既可用于實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè),也可用于收糧現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
內(nèi)置定量標(biāo)準(zhǔn)曲線:儀器內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)曲線,無(wú)需檢測(cè)時(shí)再做標(biāo)準(zhǔn)曲線,既節(jié)省了成本,也避免了操作人員與霉菌毒素的接觸,保護(hù)操作人員的安全。
隨到隨檢:對(duì)檢測(cè)樣本量無(wú)要求,既可單個(gè)或少量樣本隨到隨檢,也可大量樣本同時(shí)檢測(cè),檢測(cè)成本無(wú)區(qū)別。
基質(zhì)干擾?。夯跁r(shí)間分辨熒光技術(shù)原理,有效降低基質(zhì)干擾,既適用于小麥、玉米、高粱等原料檢測(cè),也可對(duì)DDGS、麩皮、粕類等特殊樣本檢測(cè),無(wú)需對(duì)提取液進(jìn)行任何pH的調(diào)節(jié),操作方便,結(jié)果準(zhǔn)確。
操作簡(jiǎn)便:樣品提取完后僅需一步加樣即可,操作極其簡(jiǎn)便和人性化,操作人員僅需短期培訓(xùn)就能熟練掌握。
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)支持:儀器可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線讀取、軟件升級(jí)、問(wèn)題故障診斷、質(zhì)量控制。
數(shù)據(jù)上傳及溯源管理:熒光定量分析儀具備數(shù)據(jù)無(wú)線上傳的功能,可根據(jù)客戶的需求定制開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理和溯源管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)公司總部對(duì)各分公司、上級(jí)監(jiān)管部門對(duì)下級(jí)監(jiān)管部門或者監(jiān)管部門對(duì)各監(jiān)管對(duì)象檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握和分析。
性價(jià)比高:花膠體金試紙條的價(jià)格,獲得色譜質(zhì)譜檢測(cè)的質(zhì)量和結(jié)果,并且節(jié)省人力物力,大幅降低檢測(cè)費(fèi)用。
FPOCT快速定量檢測(cè)方法與其他方法學(xué)性能比較