饲料中霉菌毒素的检测技术

饲料中霉菌毒素的检测技术

哈尔滨市兽药饲料监察所黑龙江哈尔滨150018

摘要:饲料被污染后,除了可引起饲料变质外,还可导致动物的各种疾病,甚至引起急性中毒性死亡,给养殖业造成了巨大危害。论文就霉菌毒素对动物的危害及其在饲料和动物体内的检测方法进行归纳分析,为今后进一步健全霉菌毒素检测方法,减轻霉菌毒素对养殖业的危害提供参考依据。

关键词:饲料;霉菌毒素;检测技术

1霉菌毒素对动物体的危害

高浓度霉菌毒素可导致动物的急性中毒甚至死亡,而长期饲喂含有低浓度霉菌毒素的饲料可引起动物体慢性中毒。其危害主要表现在以下四个方面:(1)破坏或降低饲料的营养成分,影响养分的吸收及代谢;(2)引起动物体肝脏、肾脏、肺脏、肠道等脏器损伤,如黄曲霉毒素的靶器官为肝脏,可引起肝硬化及肝癌等疾病,赭曲霉毒素A、桔青霉素、杂色曲霉毒素具有较强的肾脏毒性,可引起肾小管变性、坏死,导致患畜多尿、血尿及蛋白尿等;(3)引起各种繁殖障碍,导致母畜假发情、脱肛、流产、死胎等,如玉米赤霉烯酮具有较强的激素样作用,可导致动物发情综合症;(4)造成动物体免疫抑制,诱发各类慢性疾病,降低饲料效益。

2霉菌毒素的检测方法

2.1酶联免疫吸附法(ELISA)

ELISA法是利用抗原抗体反应原理,将已知抗原吸附在酶标板上,加入酶标记抗体和样品提取液并混合均匀,充分反应后用去离子水洗去多余抗体,再加入酶的底物,产生有色物质,最后加入终止液使反应终止,用酶标仪测定酶底物的降解量,参照标准曲线计算试样中的抗原量。柳其芳采用ELISA法在1-20μg/kg范围内测定黄曲霉毒素B1,CV为0.4%-2.6%,回收率为92%-105%。Paepens等检测玉米中的烟曲霉毒素含量,检测限为1mg/kg。ELISA法一般对样品作净化处理,操作简单,检测速度快,成本低,适用于大批量样品的快速筛选。

2.2近红外光谱法(NIR)

NIR法是近年来发展得比较快的光谱分析技术,在农业、食品、化工等多个行业都有成功的应用,创造了良好的社会和经济效益。Hans等使用NIR检测小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇,将被禾谷镰刀菌污染的小麦进行系列浓度稀释,做校正试验。通过主成分分析和偏最小二乘法回归计算,在670-1100nm的波长范围内获得最佳回归模型,斜率为0.949,相关系数为0.984,标准误差为381μg/kg,NIR可以用来检测小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇等霉菌毒素。使用NIR分析,样品不需预处理,多种组分可以同时测定,分析速度快,重现性好,但是此方法必须先建立准确的校正模型,适用于经常性质量控制分析。

2.3薄层色谱法

适用于定性和定量检测AFT、ZEN、OCT等多种霉菌毒素,是测定饲料霉菌毒素的国家标准方法之一。该法选用适宜的提取溶剂从样品中提取霉菌毒素,柱层析净化后用展开法在薄层板上点样、分离,利用吸收法或荧光法对被测样品与标准品进行扫描测定,根据荧光斑点的强弱,与标准样品比较而测定其最低含量。单向薄层色谱法适用于油菜籽和油菜籽粕、花生、椰子仁、亚麻仁、大豆、棕榈仁、木薯粉、玉米粕、谷类和谷类制品、豌豆粉、土豆渣和土豆粉等单一饲料产品;双向薄层色谱法适用于配合饲料及上述未提及的单一饲料,但不适合含柑橘渣的饲料。TLC法设备简单,成本较低,对检验人员要求不高。随着高效薄层色谱法(HPTLC)以及薄层扫描仪的应用,TLC的分离效率和精确率都得到提高,因此是目前最常用的方法。尤其在实验条件不允许的情况下和大规模的筛查研究中,TLC法是比较好的选择。但该法样品前期处理繁琐,提取液中易混杂较多杂质,做展开时会影响荧光斑点的强度。现在采用双向展开方式可以避免杂质干扰,会增加操作时间和步骤。另外,TLC法只针对单一的霉菌毒素检测,且灵敏度、回收率比较低,较适用于定性分析。

2.4色谱法(HPLC)

色谱法,包括薄层色谱、气相色谱、液相色谱等,一直是最重要的真菌毒素的化学分析方法。薄层色谱由于方法灵敏度和分离效率等问题,1985年以后便很少用了,然而,在发现确证新毒素、快速监测方法建立、毒素分析方法研究等方面,尤其是当实验条件有限时,薄层色谱还是有其优越性的;气相色谱,包括气相色谱-质谱联用技术,更多的是用在单端孢霉烯族毒素的分析上;现在比较普遍的真菌毒素的分析方法还是液相色谱法,包括液相色谱-质谱联用技术,在方法适用性、分离效率和灵敏度方面,液相色谱法及液相色谱-质谱联用技术都是其他方法所无法替代的。近年来,毛细管电泳及毛细管电泳-质谱联用技术以其高分离效率也开始应用在真菌毒素分析领域并引起了广泛关注。总之,HPLC法是近几年发展起来的检测霉菌毒素方法,主要是用荧光检测器检测,在适宜的流动相条件下,采用反相C18柱,使霉菌毒素同时分离。该法快速而准确,纯化效果好,最低检出量0.08ng,回收率为92.87%,但需要昂贵的仪器设备,未能广泛使用。

2.5生物活性检测法

包括皮肤毒性试验、种子发芽试验、动物致呕试验、体外细胞毒性多通道评估法、组织细胞培养试验等,是检测毒素的存在与否及毒力强弱的最基本方法。研究表明,生物学检测技术是利用真菌产毒对生物体细胞代谢产生影响来对真菌毒素进行鉴定,生物机体能直观的反映出毒素的作用效果。张枫在青海大骨节病区小麦麦穗中分离的内生真菌中筛选产T-2毒素的菌株试验中,通过种子胚芽抑制试验和抑菌试验,对产毒菌株进行了初筛,筛选出了具有产毒能力的菌株。

2.6免疫胶体金标记技术

免疫胶体金标记技术是一种应用于抗原抗体反应中,以胶体金作为示踪标志物的新型免疫标记技术。在碱性环境中带负电荷的胶体金颗粒与毒素的生物大分子牢固结合,通过电子显微镜、扫描电子显微镜对标记物进行观察。

2.7代谢物检测法

代谢物检测法如测定动物尿液中的二氢鞘氨醇法。尿中二氢鞘氨醇类是接触伏马菌素B1的一个良好生物指标。李秀芳选用体重为50-70g的雄性SD大鼠,用含伏马菌素B1的饲料做大鼠喂饲实验。结果表明,喂饲FB1≥5μg/g饲料5-7d,雄性大鼠尿中二氢鞘氨醇显著增加。这种方式只适用于做研究,而鲜有应用实际生产。

总结:根据不同的需要,可以将上述方法分为筛选方法和确证方法。ELISA和FLD法检测速度快、简便易用,适于大批量样品的快速筛选。但是在准确定性、实验室验证和实施标准化分析时,需要用确证方法。相对于快速筛选方法,TLC、GC、HPLC及GC-MS等有更高的准确性,数据经得起检验,容易被其他实验室和权威部门接受。在实际应用中,应当根据分析的目的、样品的性质及环境条件等选择适宜的方法。

参考文献:

[1]朱聪英,应永飞,韦敏珏,等.液相色谱-串联质谱法测定饲料中黄曲霉毒素的研究[J].质谱学报,2010,(4).

[2]伏春燕.玉米中三种真菌毒素检测方法的研究[D].泰安:山东农业大学,24.

[3]赵晓联,赵春城,蔡建荣,等.酶联免疫吸附测定法在饲料毒素检测中的应用[J].中国饲料,2000(9).

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