糧油作物中玉米赤霉烯酮檢測(cè)方法研究及建議

盛 開

（吉林省吉林市糧油監(jiān)測(cè)站，吉林市 132000）

玉米赤霉烯酮（ZEN），又稱F-2毒素，是由鐮刀菌屬真菌產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有雌激素樣活性的非甾體類真菌毒素，起初發(fā)現(xiàn)于玉米赤霉病之中，后經(jīng)突變衍生出多種毒素種類。玉米赤霉烯酮主要通過(guò)被污染的谷物、肉及奶制品等進(jìn)入人體，危害人體生殖系統(tǒng)的發(fā)育，會(huì)對(duì)動(dòng)植物造成生殖毒害與致畸突變。為了人們的健康，對(duì)糧食中玉米赤霉烯酮的含量必須嚴(yán)格控制。

玉米赤霉烯酮廣泛存在于玉米、大米、小麥、豆類等糧油作物中，其污染范圍廣、程度深、危害大。為了控制玉米赤霉烯酮的危害，各國(guó)制定了其在糧油產(chǎn)品中的限量標(biāo)準(zhǔn)，以利于保障食品安全[1]。我國(guó)對(duì)玉米赤霉烯酮的最高限量為60μg/kg。為了控制玉米赤霉烯酮在糧食產(chǎn)品中的含量，近年來(lái)興起了一些快速、靈敏、準(zhǔn)確的玉米赤霉烯酮檢測(cè)方法。

1 化學(xué)檢測(cè)方法

1.1 薄層色譜法

薄層色譜法主要的優(yōu)點(diǎn)是成本低、過(guò)程簡(jiǎn)便，因此是應(yīng)用較多的檢測(cè)方式。但該方法的檢測(cè)靈敏度卻是所有方法中最低的。薄層色譜法對(duì)玉米赤霉烯酮含量檢測(cè)的靈敏度極限為300 ng/g。在檢測(cè)過(guò)程中主要采用CHCl3、色譜硅膠、甲醇-三氯甲烷等方式，并在此過(guò)程中依次對(duì)樣品進(jìn)行提取、層析凈化與洗脫。

1.2 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)靈敏度較高，不僅能對(duì)玉米赤霉烯酮、DES等進(jìn)行檢測(cè)，二期還能夠同時(shí)對(duì)其他多種毒素進(jìn)行檢測(cè)，該檢測(cè)法主要是采用比對(duì)法對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果具有很高的準(zhǔn)確度。該方法中主要是對(duì)樣品代謝物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)的比對(duì)，所用設(shè)備較為特別，因此在應(yīng)用中只能作為大型或官方檢測(cè)方法。氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法也是美國(guó)AOAC官方指定檢測(cè)方法。

1.3 高效液相色譜法

玉米赤霉烯酮具有熒光特性，因此可運(yùn)用HPLC檢測(cè)其在樣品中的含量，該方法靈敏度較高，玉米赤霉烯酮檢測(cè)極限為0.31μg/kg。在該方法的檢測(cè)中，首先用乙腈-水提取樣品中玉米赤霉烯酮元素，經(jīng)凈化與濃縮后，再運(yùn)用熒光檢測(cè)器對(duì)該元素進(jìn)行檢測(cè)[2]。在此法過(guò)程中需要對(duì)玉米赤霉烯酮元素進(jìn)行回收，回收率一般在88%～93%之間，樣品變異系數(shù)在1.5%～4.0%之間。

1.4 液譜和質(zhì)譜聯(lián)用法

與其他化學(xué)檢測(cè)方法相比較，液譜和質(zhì)譜聯(lián)用法有其獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)，即該方法檢測(cè)靈敏度非常高，檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)、可信。一些學(xué)者認(rèn)為玉米赤霉烯酮提取之后凈化處理步驟應(yīng)適當(dāng)縮減，以便進(jìn)一步提升毒素回收率以及靈敏度。但此法因檢測(cè)過(guò)程較為復(fù)雜，而且所需檢測(cè)設(shè)備較為昂貴，不適合大范圍推廣。

2 免疫學(xué)檢測(cè)方法

2.1 酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法

酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（ELISA）是當(dāng)下檢測(cè)玉米赤霉烯酮最為常用的方法之一，其具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，其檢測(cè)方便、準(zhǔn)確度高，多被運(yùn)用于批量檢驗(yàn)。此外，酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法檢測(cè)成本較低，具有較好的推廣前景。酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法獲得了世界上較多研究者的認(rèn)可[3]。利用競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法研制的檢驗(yàn)試劑盒，能使回收率達(dá)到95%以上，最低檢驗(yàn)濃度可達(dá)1 ng/mL。實(shí)驗(yàn)證明，酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法與高效液相色譜法 這兩種檢測(cè)方法的結(jié)構(gòu)無(wú)明顯差異，均在允許范圍內(nèi)。因此，在需要大規(guī)模篩選檢測(cè)樣品時(shí)，可以使用ELISA法，此方法的應(yīng)用前景十分廣闊。

2.2 免疫膠體金快速診斷技術(shù)

膠體金免疫層析法（GICA）是一種快速免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)，目前在臨床上使用的檢測(cè)試劑已有10多種。目前，根據(jù)反應(yīng)模式及待測(cè)物的種類，膠體金免疫層析診斷技術(shù)分析方法有兩種。膠體金免疫層析檢測(cè)法的本質(zhì)是將檢測(cè)帶固定于硝酸纖維素膜上，其中檢測(cè)帶是已知的抗原，然后將檢測(cè)帶的兩端分別連接在樣品和吸水墊上。當(dāng)樣品擴(kuò)散后，就會(huì)到達(dá)檢測(cè)線，從而發(fā)生變色反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)直觀紅色；反之則會(huì)與抗原發(fā)生顯示紅色條帶[4]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)含有混合毒素時(shí)，膠體金免疫層析法也能快速檢測(cè)出來(lái)。膠體金免疫層析法具有快速、可靠、敏感度高的特點(diǎn)，成為了免疫學(xué)檢測(cè)中一種新趨勢(shì)，該檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單快速，有效節(jié)約了檢測(cè)成本。

3 生物傳感器法

生物傳感器是一類化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)裝置，其原理是利用生物識(shí)別元件將相互作用轉(zhuǎn)化為可測(cè)信號(hào)。這些生物識(shí)別元件主要有酶、抗體、微生物、抗原、核酸、組織、細(xì)胞器、全細(xì)胞等。輸出信號(hào)一般是光學(xué)、電化學(xué)等。生物傳感器主要分為電化學(xué)、測(cè)溫、光學(xué)及壓電四種生物傳感器。均可應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)，并具有選擇性好、分析速度快、靈敏度高、成本低等特點(diǎn)[5]。其中光電生物傳感器能夠在不需要復(fù)雜預(yù)處理?xiàng)l件下檢測(cè)目標(biāo)，其應(yīng)用前景可觀。由于生物傳感器法具有干擾小、噪音低、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，已成為檢測(cè)食品小分子污染物的理想選擇。

生物傳感器法靈敏度高，主要是基于模擬酶活性。其在玉米赤霉烯酮檢測(cè)方面潛力巨大。此法只是一項(xiàng)初步試驗(yàn)，為了提高靈敏度，拓寬分析范圍，后續(xù)可考慮結(jié)合AuNP等納米材料或信號(hào)放大策略。Taghdisi等建立非靶向核酸適配體傳感器，可對(duì)玉米赤霉烯酮進(jìn)行比色檢測(cè)。這種適配體傳感器對(duì)于玉米赤霉烯酮是一種很有前途的檢測(cè)分析技術(shù)。

4 噬菌體展示技術(shù)和時(shí)間分辨熒光技術(shù)檢測(cè)法

對(duì)于玉米赤酶霉烯酮檢測(cè)，當(dāng)下比較常用的免疫檢測(cè)方法還有噬菌體展示技術(shù)和時(shí)間分辨熒光技術(shù)。結(jié)合使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法技術(shù)，利用噬菌體展示技術(shù)進(jìn)行真菌毒素檢測(cè)，可以起到非常好的效果，同時(shí)還使試驗(yàn)成本有所降低[6]?？梢?，對(duì)于建立無(wú)毒真菌毒素體系檢測(cè)，噬菌體展示技術(shù)的應(yīng)用有著重要意義。

5 玉米赤霉烯酮檢測(cè)研究方向建議

近年來(lái)，食品和飼料中玉米赤霉烯酮污染造成的危害很大，尤其是對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境安全造成嚴(yán)重威脅。因此，建立和完善相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上認(rèn)真分析檢測(cè)工作的方向和方法，嚴(yán)格限定玉米赤霉烯酮含量，確保人類健康尤為必要和重要。隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，聯(lián)用技術(shù)體現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì)，檢測(cè)靈敏度和結(jié)果穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)了多種毒素同時(shí)檢測(cè)，但使用的儀器過(guò)于昂貴。適配體生物傳感器的方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的諸多不足，但還有待進(jìn)一步發(fā)展與探究。近幾年超高效液相色譜系統(tǒng)進(jìn)入了人們的視野，其速度快、分辨率和靈敏度非常高，適合于微量快速分析，具有良好的發(fā)展前景。

總之，若要實(shí)現(xiàn)對(duì)食品安全的監(jiān)管，還需進(jìn)一步探索和研究，以提高玉米赤霉烯酮檢測(cè)應(yīng)用水平。建議今后從以下幾個(gè)方面展開研究：（1）滿足快檢需求。建立可視化分析方法，注意在比色等檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行，使日常監(jiān)管需要得到滿足。（2）實(shí)現(xiàn)高靈敏度和特異性[7]。要采用多種方法結(jié)合，進(jìn)一步提高檢測(cè)方法的靈敏度和特異性。（3）多種毒素同時(shí)檢測(cè)。此方法可以有效節(jié)省檢測(cè)時(shí)間和成本。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建立快速、準(zhǔn)確、低成本、高靈敏度的玉米赤霉烯酮檢測(cè)方法仍是食品安全領(lǐng)域的研究方向。應(yīng)用于檢測(cè)玉米赤霉烯酮的方法有多種，而且各有其優(yōu)點(diǎn)和不足，因此，需要在使用中根據(jù)實(shí)際和目標(biāo)方向選擇較為合適的檢測(cè)方法。超高效液相色譜系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)眾多，適合用于微量快速分析當(dāng)中，對(duì)其他檢測(cè)方法造成了沖擊，也給人們提供了新的選擇?；诖?，需要繼續(xù)深入研究，并建立完善的玉米赤霉烯酮檢測(cè)體系，以快速準(zhǔn)確的檢測(cè)辦法，滿足當(dāng)前社會(huì)綠色檢驗(yàn)的需求。