物理過篩對玉米中霉菌毒素的去除效果

■姜 淼 鄔本成 王改琴 孫滿義 尹玉秀

（安佑集團中心實驗室霉菌毒素專案小組，江蘇太倉 215437）

霉菌毒素是霉菌生長成熟后產(chǎn)生的次級有毒代謝產(chǎn)物，在谷物的生長、收獲和儲存期間均會出現(xiàn)[1]。霉菌在不同氣候條件下產(chǎn)生的霉菌毒素不同，高溫和潮濕是霉菌毒素產(chǎn)生的首要條件。有報告顯示，已知可產(chǎn)生毒素的霉菌有150余種，霉菌毒素約有200種[2]。霉菌毒素的污染較為普遍，2005年到2008年百奧明公司分析的樣品中半數(shù)以上樣品受到2種或者2種以上的霉菌毒素污染，僅有25%樣品中只含1種霉菌毒素，僅17%樣品被認為是“不含霉菌毒素”的[3]。王若軍等[4]也研究證實，嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮具有較高的污染程度，黃曲霉毒素的污染程度相對較低。

飼料原料及成品遭受霉菌毒素的污染后會導(dǎo)致飼料適口性差和飼喂效果不穩(wěn)定[5]。其中玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素、嘔吐毒素對人畜危害較為嚴重且有較多研究。玉米赤霉烯酮是一種二羥基苯甲酸內(nèi)酯，屬非甾類化合物，具有雌激素樣作用。黃曲霉毒素含有一個雙氫呋喃環(huán)和一個氧雜萘鄰?fù)?，種類較多，其中毒性最大、研究最多的是AFB1，是已知致癌毒性最強的霉菌毒素[6]，其毒性是氰化鉀的10倍、砒霜的68倍[7]。在1998年的國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)公布的評估報告中，嘔吐毒素被列為第三類致癌物[8-9]，嘔吐毒素主要具有急性毒性、免疫毒性和胚胎毒性等危害[10]。隨著消費者對食品安全的關(guān)注和研究者對霉菌毒素研究的不斷深入，原料和飼料中的霉菌毒素污染情況也日益引起動物營養(yǎng)界和飼料界的重視。特別是近年來發(fā)生的幾起與霉菌毒素有關(guān)的食品安全事件，如黃曲霉毒素超標(biāo)的毒牛奶事件，更是使得飼料中霉菌毒素的去除成為亟待解決的難題。

1 試驗材料與方法

1.1 試劑與設(shè)備

玉米、黃曲霉毒素B1試劑盒、玉米赤霉烯酮試劑盒、嘔吐毒素試劑盒。

酶標(biāo)儀（美國寶特）、超純水機、移液器（德國Eppendorf）、數(shù)顯恒溫水浴鍋（國華電器有限公司）、水浴恒溫振蕩器。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備

按照 GB/T14699.1—2005《飼料采樣方法》的要求采樣，取樣量≥10 kg，以保證篩下物可以滿足檢測分析的需要。取樣品過4目篩，再將篩下物過8目篩，得到不同粒徑的樣品。再對過篩后樣品進行縮分，以確保樣品的均一性和代表性。對樣品進行水分、灰分、蛋白質(zhì)等常規(guī)指標(biāo)分析檢測，同時采用Elisa試劑盒對霉菌毒素的含量進行測定。

1.2.2 檢測程序

嘔吐毒素的測定：粉碎并取5 g有代表性的樣品與50 ml蒸餾水混合，強力振蕩3 min，過濾，取濾液和樣品稀釋液1∶1混合于一次性1.5 ml離心管中，振蕩混勻，取50 μl濾液進行分析。

玉米赤霉烯酮的測定：取3 g粉碎樣品，加入30 ml樣品浸提液，劇烈振蕩5 min，用普通濾紙過濾，濾液用去離子水按1∶19比例稀釋，取稀釋后液體待測。

黃曲霉毒素B1的測定：稱取5 g粉碎樣品于100 ml具塞三角瓶中，準(zhǔn)確加入25 ml 60%甲醇水溶液，強力振蕩5～10 min，濾紙過濾，棄去1/4初濾液，收集其余濾液。取濾液2 ml，再加入2 ml超純水稀釋，使甲醇終濃度為30%，此為樣品待檢液。

其他常規(guī)指標(biāo)測定參照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

霉菌毒素的結(jié)果分析采用試劑盒專業(yè)分析軟件RIDAWIN和KC junior進行。

2 結(jié)果與分析

過篩后不同目數(shù)下的玉米樣品的外觀及水分、灰分、蛋白等指標(biāo)詳見表1、表2、表3。玉米過篩后，8～4目的玉米多為破碎粒，夾雜有少量雜質(zhì)，而8目篩下物則多為粉末和雜質(zhì)。常規(guī)指標(biāo)顯示，玉米的破碎粒中蛋白含量相對較高。8～4目物中雜質(zhì)多于篩上物，8目篩下物雜質(zhì)尤為明顯，隨著樣品粒徑的逐漸降低，其灰分逐漸增加。

表1 玉米樣品1指標(biāo)

表2 玉米樣品2指標(biāo)

表3 玉米樣品3指標(biāo)

玉米過不同目數(shù)篩的物料中黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素的檢測結(jié)果分別見圖1、圖2、圖3所示。

圖1 不同分級玉米中黃曲霉毒素B1的含量

圖2 不同分級玉米中玉米赤霉烯酮的含量

由柱形圖可知，4目篩上物3種霉菌毒素含量最低，其次是8～4目物，8目篩下物霉菌毒素含量最高。在4目篩上物中，樣品1與樣品3中未檢測出黃曲霉毒素B1，樣品2中未檢出嘔吐毒素，而3種樣品中均未檢出玉米赤霉烯酮。樣品2中8～4目物未檢出玉米赤霉烯酮。4目篩上物為玉米完整籽粒，破損粒較少，因此受霉菌感染程度較低，霉菌毒素含量低。8～4目多為破損粒，并含有少量紅皮，霉菌感染相對嚴重，霉菌毒素含量相對較高。而對于8目篩下物，該樣品多為粉末，樣品最易受霉菌感染，因而霉菌毒素含量最高。玉米樣品1中8目篩下物中玉米紅皮較多，可能是由于該成分的影響，其玉米赤霉烯酮無明顯的上升情況。由上述數(shù)據(jù)可以說明，玉米中的粉末成分較易受霉菌的感染，霉菌毒素含量較高，破碎粒受霉菌感染情況低于粉末，霉菌毒素感染情況相對較低。玉米完整粒由于有玉米種皮的保護，較不易受霉菌的感染，霉菌毒素含量相對較低。

圖3 不同分級玉米中嘔吐毒素的含量

3 討論

霉菌毒素種類繁多，黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素對豬只危害較為嚴重，國家具有嚴格的控制標(biāo)準(zhǔn)。霉菌毒素對豬只的影響，因毒素種類不同，而有不同的作用靶器官。黃曲霉毒素中的AFB1的毒性最強、危害最大，主要影響豬只的肝臟，其危害主要是通過影響脫氫酶的活性來表達[11]。玉米赤霉烯酮是一種類雌激素，由Stob（1962）從感染禾谷鐮刀菌的發(fā)霉玉米中分離，經(jīng)Urry(1966)用經(jīng)典化學(xué)、核磁共振和質(zhì)譜技術(shù)確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)并正式確定其化學(xué)名稱[12-13]。玉米赤霉烯酮與雌激素具有類似的空間結(jié)構(gòu)，可以競爭相同的靶位點，高劑量時可致豬只出現(xiàn)假發(fā)情的癥狀。嘔吐毒素，又稱脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,是一種無色針狀結(jié)晶,熔點為 151～152℃，具有較強的熱抵抗力，加熱110℃以上才被破壞，121℃高壓加熱25 min僅少量破壞(Wolf等，1998)。飼料中霉菌毒素超量勢必會影響豬只的健康，我們?nèi)裟芡ㄟ^一定的處理方式來達到減少飼料中霉菌毒素的水平，則可減少豬只感染的風(fēng)險。

常用的霉菌毒素去除方法主要有：氨處理法，清水或石灰水浸泡法、加熱法、堿水煮沸法、營養(yǎng)法、利用日光或紫外線照射破壞毒素。此外，在飼料中添加活性白陶土、活性炭、蒙脫石等吸附劑都可對霉菌毒素具有一定的去除效果。黃曲霉毒素具有剛性平面分子結(jié)構(gòu)，能進入蒙脫石晶層間，吸附位點增多，而ZEN分子只是部分呈平面結(jié)構(gòu)，其他部分較松散，由于位阻作用，不能進入晶層間，因而吸附率較低，對DON幾乎沒有吸附效果[14-15]。但上述大部分方法在去除霉菌毒素的同時，也會造成飼料中的營養(yǎng)價值降低，或影響飼料的適口性等。本文采用物理過篩方式去除霉菌毒素，簡便易行，可去除玉米原料中易被霉菌毒素感染的粉末和碎粒，有效減少玉米中的霉菌毒素含量，同時不會破壞玉米的營養(yǎng)價值。

完整的玉米因存在種皮，所以受到霉菌毒素感染的幾率較小，而碎粒和粉末沒有種皮的保護作用，且含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，很容易受到霉菌的感染而產(chǎn)生霉菌毒素。本試驗結(jié)果表明，玉米過篩后的粉末狀物質(zhì)中霉菌毒素的含量往往是完整粒的幾到幾十倍，且過篩去除玉米中的粉粒和雜質(zhì)的同時也會有效去除霉菌毒素。建議玉米使用前進行過篩處理，以達到去除霉菌毒素的目的。