脫氧雪腐鐮刀菌烯(DON)檢測:保障谷物食品安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
脫氧雪腐鐮刀菌烯(Deoxynivalenol, DON),俗稱嘔吐毒素,是由禾谷鐮刀菌、黃色鐮刀菌和雪腐鐮刀菌等真菌產(chǎn)生的一種B型單端孢霉烯族毒素。它廣泛存在于小麥、大麥、玉米、燕麥等谷物及其制品中,尤其是在溫暖潮濕條件下儲存或生長期間遭遇多雨天氣的作物中污染更為普遍。DON具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性,主要危害是抑制蛋白質(zhì)合成,導(dǎo)致人和動物出現(xiàn)厭食、嘔吐、腹瀉、免疫抑制、生長遲緩甚至流產(chǎn)等急性或慢性中毒癥狀。由于其熱穩(wěn)定性好,常規(guī)的烹飪加工難以將其完全破壞,因此對食品和飼料中的DON含量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控和準(zhǔn)確檢測,是保障糧食安全、動物健康及人類食品安全至關(guān)重要的一環(huán)。
檢測項目
脫氧雪腐鐮刀菌烯檢測的核心項目即為測定樣品(包括各類谷物原料、食品、飼料及某些環(huán)境樣本)中DON及其主要衍生物(如3-乙?;?DON、15-乙?;?DON)的具體含量。檢測目標(biāo)通常是定量分析,即精確測定每千克(μg/kg)或毫克每千克(mg/kg)樣品中DON的濃度,以評估其是否符合國家或國際的食品安全限量標(biāo)準(zhǔn)。有時也可能涉及定性篩查,快速判斷樣品中DON是否超過某一閾值。
檢測儀器
實現(xiàn)DON的準(zhǔn)確分析依賴于多種精密儀器,主要包括:
- 高效液相色譜儀 (HPLC): 尤其是配備紫外檢測器 (HPLC-UV) 或二極管陣列檢測器 (HPLC-DAD) 的型號,是檢測DON的傳統(tǒng)主力儀器,成本相對較低,操作較為成熟。
- 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀 (LC-MS/MS): 當(dāng)前最主流、最權(quán)威的檢測手段。具有極高的靈敏度、特異性和準(zhǔn)確性,能同時檢測多種真菌毒素(包括DON及其乙酰化衍生物),即使在復(fù)雜基質(zhì)和低濃度水平下也能提供可靠結(jié)果,是確證性分析的金標(biāo)準(zhǔn)。
- 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS): 早期常用,通常需要對DON進(jìn)行衍生化處理才能檢測,操作相對繁瑣,靈敏度和特異性不如LC-MS/MS,目前應(yīng)用逐漸減少。
- 免疫層析快速檢測設(shè)備: 如膠體金試紙條、熒光免疫定量分析儀等。用于現(xiàn)場快速篩查,能在短時間內(nèi)(通常10-30分鐘)獲得半定量或定量的初步結(jié)果,適合大量樣品的初篩。
- 酶聯(lián)免疫吸附測定法 (ELISA) 配套設(shè)備: 包括酶標(biāo)儀、洗板機(jī)等。ELISA試劑盒操作相對簡便,適合實驗室進(jìn)行批量樣品的初步定量檢測。
檢測方法
DON的檢測方法根據(jù)原理和儀器主要分為:
- 色譜法:
- HPLC-UV/DAD法: 樣品經(jīng)提取、凈化(常用免疫親和柱或固相萃取柱)后,進(jìn)行色譜分離,利用DON在218nm左右紫外波長下的特征吸收進(jìn)行定量。該方法經(jīng)濟(jì)實用,但易受基質(zhì)干擾,靈敏度相對較低。
- LC-MS/MS法: 樣品經(jīng)提取、凈化后,通過色譜分離,質(zhì)譜進(jìn)行多反應(yīng)監(jiān)測 (MRM) 掃描檢測。DON及其衍生物在ESI負(fù)離子模式下通常以[M-H]-離子形式被檢測,選擇特征離子對進(jìn)行定性和定量。此法靈敏度高(可達(dá)μg/kg甚至更低)、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)果確鑿,是目前最推薦的確證方法。
- GC-MS法: 樣品提取、凈化后,需將DON衍生化為具有揮發(fā)性、適合GC分析的化合物(常用三甲基硅烷化試劑),再進(jìn)行GC分離和MS檢測。靈敏度較高,但步驟復(fù)雜,衍生化效率影響結(jié)果。
- 免疫分析法:
- 酶聯(lián)免疫吸附法 (ELISA): 利用DON特異性抗體,通過抗原-抗體反應(yīng)和酶催化底物顯色反應(yīng)進(jìn)行定量或半定量測定。操作簡便、速度快、成本較低,適合大批量篩查,但可能出現(xiàn)假陽性/假陰性,需用色譜法確證。
- 免疫層析快速檢測法: 如膠體金試紙條,利用側(cè)向?qū)游鲈砗蜆?biāo)記的抗體進(jìn)行競爭反應(yīng),目視或儀器判讀結(jié)果。最快可在5-10分鐘內(nèi)得到結(jié)果,非常適用于現(xiàn)場、收貨點或加工環(huán)節(jié)的快速篩查。
- 生物傳感器法: 利用生物識別元件(如抗體、適配體)與DON特異性結(jié)合,并將結(jié)合信號轉(zhuǎn)化為電、光等可檢測信號。是新興方法,正在發(fā)展中,有望實現(xiàn)更快速、便攜、自動化檢測。
檢測標(biāo)準(zhǔn)
為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和法律效力,檢測必須遵循相關(guān)的國家、行業(yè)或國際標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外主要標(biāo)準(zhǔn)包括:
- 中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB):
- GB 5009.111-2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》: 這是中國現(xiàn)行最核心的DON檢測標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)規(guī)定了第一法:免疫親和層析凈化液相色譜法(HPLC法),第二法:免疫親和層析凈化高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS法)的操作步驟和要求。
- GB/T 30957-2014 《飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的測定 免疫親和柱凈化-高效液相色譜法》: 專門針對飼料中的DON檢測。
- 其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如GB 2761-2017 規(guī)定了食品中DON的限量要求(如小麥、玉米及其制品限量為1000 μg/kg)。
- 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO):
- ISO 15141:2018 《Cereals and cereal products — Determination of deoxynivalenol and zearalenone — Part 1: Immunoaffinity column clean-up and HPLC method with UV detection》: 規(guī)定了使用免疫親和柱凈化和HPLC-UV法測定谷物及其制品中DON和玉米赤霉烯酮的方法。
- ISO 16050:2003 《Animal feeding stuffs — Determination of ochratoxin A, deoxynivalenol, zearalenone and fumonisins — Clean-up by immunoaffinity column chromatography and determination by HPLC》: 規(guī)定了飼料中多種毒素(包括DON)的免疫親和柱凈化-HPLC測定方法。
- 歐盟標(biāo)準(zhǔn) (EN):
- EN 15791:2009 《Animal feeding stuffs — Determination of deoxynivalenol in animal feed — HPLC method with immunoaffinity column clean-up》: 飼料中DON的免疫親和柱凈化-HPLC法。
- EN 15851:2010 《Foodstuffs — Determination of aflatoxin B1 in cereal based foods for infants and young children — HPLC method with immunoaffinity column clean-up and fluorescence detection》: 雖然主要針對黃曲霉毒素B1,但凈化原理類似,且歐盟法規(guī)(EC)No 1881/2006等規(guī)定了食品中DON的限量(如未加工谷物限量為1250-1750 μg/kg)。
- 美國官方分析化學(xué)師協(xié)會 (AOAC): 如 AOAC Official Method 986.18, AOAC Official Method 2005.03 等,也提供了DON的檢測方法。
注意事項: 無論采用何種方法,樣品的前處理(提取、凈化)至關(guān)重要,旨在有效分離目標(biāo)物DON并去除基質(zhì)干擾。免疫親和柱凈化因其高特異性被廣泛推薦用于色譜法前處理。方法的選擇需綜合考慮檢測目的(篩查or確證)、精度要求、樣品基質(zhì)、成本、時間及實驗室條件等因素。檢測結(jié)果應(yīng)嚴(yán)格參照適用的限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。
CMA認(rèn)證
檢驗檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實驗室認(rèn)可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日