嘔吐毒素主要成分為DON(deoxynivalenol),是一種單端孢霉烯族的化合物,主要是來自于鐮刀菌屬,包括為禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌。
嘔吐毒素DON對于糧食谷物類的污染狀況與產生毒素的菌株、溫度、濕度、通風、日照等因素有關。主要污染物有小麥、大麥、燕麥、玉米等谷類作物;面包、餅干、麥制點心等糧食制品;動物的奶、蛋中等。小麥赤霉病主要分布在潮濕溫帶地區,我國大部分地區又處于這一地帶,所以造成嘔吐毒素DON污染較嚴重,而在多雨年份地區污染狀況則更為嚴重,這給飼料企業以及養殖業主帶來了很大的損失,人們食用含有嘔吐毒素的食物會危害到人體健康。
一、嘔吐毒素的理化特性
嘔吐毒素(DON),又被稱脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,化學名為3α, 7α, 15一三羥基草鐮孢菌-9-烯-8-酮,是一種單端孢霉烯的族化合物。而單端孢霉烯族毒素一共有150多種,嘔吐毒素(DON)是單端孢霉烯族毒素中最重要的一種毒素。
嘔吐毒素DON純品是一種白色針狀結晶,其結構環為四環的倍半萜,分子量為296.3,熔點為151 ~153℃(醋酸乙基石油),嘔吐毒素DON易溶于極性的溶劑:如水、甲醇、乙醇、乙腈、乙酸乙酯、丙酮等,不溶于正已烷、丁醇、石油醚等。
嘔吐毒素DON耐熱,一般不會在加工、儲存以及烹調過程中被破壞;耐藏力強,病麥經四年貯藏,其中的嘔吐毒素DON仍能保留其原有的毒性,這使得在實驗室條件下可長期貯存保持毒力不變的樣本;在弱酸中部不分解,但在加堿或高壓處理下,可破壞部分含有嘔吐毒素的谷物類加工產品;在甲醇中不穩定,22天后可被轉化為其它產物。
二、嘔吐毒素對動物和人的危害
細胞毒性:(1)通過對磷脂雙層的滲透作用,作用于亞細胞水平層面;(2)通過細胞膜之間的相互作用;(3)通過自由基介導脂質的過氧化作用。
免疫毒性:(1)可以形成對病原體免疫應答的抑制;(2)可以造成自身免疫反應的誘發。
三致作用:可能具有致癌、致畸、致突變作用,是一種潛在的隱形的致癌物質。
2.1 嘔吐毒素對動物的危害
單端孢霉烯族毒素都有可能引起鴨、貓、狗、豬、鴿子等不同動物的嘔吐癥狀,動物毒力學的一項試驗研究表明:不同畜種的動物對嘔吐毒素DON的敏感程度按順序是:豬>小鼠>大鼠>家禽和反芻動物。
對嘔吐毒素最為敏感的動物是豬,尤其敏感的是斷奶仔豬,豬對嘔吐毒素DON的敏感程度約為其他動物的100-200倍。飼料中0.3~0.5mg/kg的毒素就會引起豬拒食、生長能力下降以及對傳染病的抵抗能力下降,飼料中含1mg/kg以上的嘔吐毒素就可能引起豬拒食、嗜睡、生長嚴重受阻、體增重減慢、免疫機能減退、喪失肌肉協調性以及嘔吐等癥狀。對生長較為肥育的豬而言,含有14mg/kg嘔吐毒素的飼料飼喂后10~20min即會出現嘔吐、不正常的焦慮和磨牙現象,嘔吐現象僅發生在第1天。而且嘔吐毒素含量在0~14mg/kg的試驗中,飼糧中每增加1mg/kg嘔吐毒素,生長肥育豬的采食量減少6%,在含毒量10mg/kg以上即完全拒食。奶牛的健康狀況、產奶量、攝食量幾乎不受影響,牛奶中也檢測不到嘔吐毒素DON及其脫氧產物。
嘔吐毒素的急性毒性與動物的種屬、年齡、性別、染毒途徑有關,雄性動物對毒素比較敏感。急性中毒的動物主要表現為站立不穩、反應遲鈍、豎毛、食欲下降、嘔吐等,還可引起動物的拒食反應,低劑量攝入會造成食欲下降、生長緩慢、發育不良和病死率升高等現象;大量或長期攝入會發生急性中毒、嘔吐、直腸出血和腹瀉,與腸道炎癥極其相似。嘔吐毒素對動物機體毒性主要分為免疫毒性和細胞毒性。在很多物種上已經得到證實,嘔吐毒素DON可以通過胎盤轉移到胎兒。懷孕母豬感染嘔吐毒素DON后在胎兒的血漿、肝和腎中均檢測到嘔吐毒素DON。
2.2 嘔吐毒素對人類健康的危害
人類食用含有嘔吐毒素的糧油食品后,會出現胃部不適、眩暈、腹脹、頭痛、惡心、嘔吐,手足發麻、全身乏力、顏面潮紅、以及食物中毒性白細胞缺乏癥等癥狀。癥狀較為嚴重者可見呼吸、脈搏、體溫、血壓波動,四肢發軟、步態不穩,更為嚴重時損害造血系統造成死亡。
嘔吐毒素主要通過胃腸道吸收,經血液循環進入肝臟代謝后經腎臟隨尿液排出,容易造成對各個器官的普遍損傷。而且嘔吐毒素在人體中的半衰期約為2~4h,代謝迅速,8h后就可能檢測不到嘔吐毒素和它的代謝物。
三、中國及主要國家對嘔吐毒素的限量標準
3.1、中國嘔吐毒素限量標準 (飼料)
3.2歐盟嘔吐毒素限量標準(飼料)
3.3美國嘔吐毒素限量標準(飼料)
四、嘔吐毒素常用檢測方法
目前檢測嘔吐毒素的方法主要分為兩大類:(1)確認方法;(2)快速方法。確認方法主要是運用理化儀器設備,如薄層色譜法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高壓液相色譜法(HPLC);聯用技術,如氣質聯用(GC-MS)、液質聯用(HPLC-MS)等;快速方法主要是在免疫化學基礎上的免疫分析方法如免疫親合柱-熒光檢測(IAC-FLD)、酶聯免疫吸附法(ELlSA)以及膠體金免疫層析方法等。
理化方法最大的優點是結果準確、法定認可,但此方法需要大型的儀器設備,設備價格昂貴,操作過程復雜、時間較長,并且沒有辦法在現場和基礎小型實驗室使用,所以不太適用于大規模樣本的篩查和日常的內控檢測。酶聯免疫吸附法的ELISA 方法和膠體金快速檢測卡是企業常用的快速檢測方法,此類方法用于大量樣品的篩查,具有操作簡便,檢測快速,成本較低等優點,但是其準確性和重復性較差,容易造成假陽性或者假陰性的現象。
五、上海飛測嘔吐毒素FPOCT快速定量檢測方法
上海飛測生物科技有限公司基于領先的熒光定量FPOCT技術平臺,開發出了嘔吐毒素熒光定量快速檢測系統,結合了膠體金中快速、酶聯免疫中定量以及色譜法中準確的特點,僅需要8min就可以快速準確定量測定出糧油谷物飼料中的嘔吐毒素,靈敏度高(100ppb),線性范圍寬(100-5000ppb),結果與國標法符合度高,為嘔吐毒素的快速檢測和控制提供了一種全新的技術手段。
5.1、上海飛測嘔吐毒素FPOCT快速定量檢測方法原理
當將待檢測樣品滴加在加樣區時,樣品中的待測物與結合墊中的熒光微球標記抗體結合并通過毛細作用向前層析,當達到檢測區后,檢測線T線上固定的抗原與剩余的部分熒光微球標記抗體結合,檢測線T線上所結合的熒光微球標記抗體的量就與樣品中待測物的量成反比,質控線C線結合的熒光標記物樣品中待測物的量無關,而其它熒光標記物就會繼續層析達到吸收區。層析結束后,會使用熒光讀數儀來讀取T線和C線的熒光強度并計算T/C值,通過熒光讀數儀中內置的標準曲線即可計算出樣品中待測物的含量。
5.2、上海飛測嘔吐毒素FPOCT快速定量檢測方法的特點
? 8min快速準確定量: 集膠體金的快速檢測、酶聯免疫的定量檢測、色譜質譜的準確檢測等特點于一身,可在8min內實現嘔吐毒素的快速準確定量測定;
? 小巧便攜:既能用于實驗室常規檢測,也能用于收糧現場快速檢測;
? 內置定量標準曲線:儀器中有內置的標準曲線,不需要檢測時再做標準曲線,既節省了成本,同時也避免了操作人員與霉菌毒素的接觸,保護操作人員的安全;
? 隨到隨檢:對檢測樣本量無要求,既可單個或少量樣本隨到隨檢,也可大量樣本同時檢測,檢測成本無區別;
? 基質干擾小:基于時間分辨熒光技術原理,有效降低基質干擾,既適用于小麥、玉米、高粱等原料檢測,也可對DDGS,麩皮、粕類等特殊樣本檢測,無需對提取液進行任何pH的調節,操作方便,結果準確;
? 操作簡便:樣品提取完后僅需一步加樣即可,操作及其簡便赫人性化,操作人員僅需短期培訓就能熟練掌握;
? 遠程網絡支持:儀器可通過網絡自動進行標準曲線讀取、軟件升級、問題故障診斷、質量控制等;
? 數據上傳及溯源管理:熒光定量分析儀具備數據無線上傳的功能,可對數據溯源管理。
相應的數據管理和溯源管理系統,實現公司總部對各分公司、上級監管部門對下級監管部門或者監管部門對各監管對象檢測數據的實時掌握和分析;
? 性價比高:花膠體金試紙條的價格,獲得色譜質譜檢測的質量和結果,并且節省人力物力,大幅降低檢測費用;
5.3、上海飛測嘔吐毒素FPOCT快速定量檢測方法與其他方法學性能比較
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