黃麴黴毒素檢測方法

黃麴黴毒素檢測方法

黃麴黴素(aflatoxin,AFT),是一類真菌毒素,主要是由黃麴黴(Aspergillus flaw)、寄生麴黴(Aspergillus parasitwus)和集峰麴黴(Aspergillusnomius)產生的次生代謝產物。目前已分離鑑定出AFBl、AFB2、AFB2、AFM1、AFM2、AFP1、AFQ1和AFH1。等18種屬於該類的毒素。它們的化學結構類似,都是二氫呋喃香豆素的衍生物,但具體結構有所不同,其毒性(從大到小)也有所差異(AFB1、AFM1、AFG1、AFB2)。它具有極強的致癌性,廣泛存在於食品中,對其進行及時、快速、高效地檢測和有效的分離,控制含量在允許的範圍內至關重要。

毒理效應

黃麴黴素的致癌、致突變和致畸性

黃麴黴素是目前發現的化學致癌物中公認致癌性最強的物質之一,能使靈長類、禽類、魚類及猴等實驗動物誘發實驗性肝癌,主要病變表現為肝出血、壞死、膽管增生和肝硬化等。

研究發現,黃麴黴素的細胞毒害作用,是先干擾DNA與mRNA的合成,進而再干擾蛋白質的合成,最終導致機體全身性的損害。

黃麴黴素的多系統毒性

黃麴黴素除了對肝臟有毒性外,對其他系統也有毒性。黃麴黴素暴露可刺激家禽胃腸道前段的腺胃和肌胃發生炎症。生物體經口攝人黃麴黴素後,易影響機體造血功能及血液成分發生變化。黃麴黴素暴露還能夠引起機體免疫損傷,降低體液和細胞免疫力。另外,黃麴黴素毒性還可通過母體傳遞到子體,影響子體胚胎期免疫系統發育,致使子體免疫機能受損。

檢測方法

薄層分析法(TLC)

TLC法是檢測黃麴黴素最為經典的方法,也是以前最為常用的方法,至今仍為一些檢測機構所用,也是一種國標方法。其原理是針對不同的試樣,用適宜的萃取溶劑將黃麴黴素從試樣中萃取出來,經柱層析淨化後,再在薄板上展開後分離。利用黃麴黴素的螢光特性,根據螢光斑點的強弱與標準比較確定其含量,對於一些組分很複雜的試樣要雙向展開,才能獲得較高的靈敏度。

TLC法設備簡單,檢測費用低,但操作繁瑣、費時,萃取和淨化效果不理想,靈敏度差,對操作人員的身體健康存在較大程度的危害。

液相色譜法(HPLC)

HPLC法是近年來發展起來的一種檢測方法。其原理是在高效液相色譜儀上添加柱後衍生系統分離,再用螢光檢測器測定。與其配套的柱後衍生系統有碘衍生化法、溴衍生化法及較為先進的電化學衍生化法和光化學衍生化法。當前,該方法大多用免疫親和柱來淨化、分離,其淨化效果優異。

該法能準確地分離不同種類的黃麴黴素(例如:AFB1、AFB2、AFG1和AFM1等),檢測速度快且定性與定量準確,檢測限低,可作為仲裁法使用,但儀器設備價格昂貴,前處理方法相對繁瑣,若用到免疫親和柱則會使試樣檢測費用增加,對操作人員的身體健康仍存在一定的危害。

酶聯免疫法(ELISA)

ELISA法也是近年來研究開發出來的一種較為新穎的方法。其原理是根據抗體和抗原之間特異性的免疫學反應,最後用測定酶活力的方法來增加測定的靈敏度。

該方法檢測速度快、對人體危害小、但重複性差、試劑壽命短、需低溫保存、假陽性機率較高、需要配置專門的酶標儀,且對一些富含鹽和脂肪的試樣需進行額外的處理。

毛細管電泳法(CE)

毛細管電泳(CE)也是一種新發展起來的分析黃麴黴素的方法。該方法與雷射減弱螢光檢測器(LIF)連用可很好地提高靈敏度。Wei等用毛細管電泳一雷射減弱螢光檢測器測定AFB1、AFB2、AFG1和AFG1,取得了較為理想的分離效果,其中對AFB2的測定最為靈敏。但CE法的成本較高,操作複雜,不適宜在試樣檢測中廣泛套用。

螢光光度法(IA C/S FB)

IA C/SFB法也是一種常用的國標方法。該方法的原理是利用各種黃麴黴素的螢光特性差異用螢光光度計測定試樣中黃麴黴素的含量。

該方法對檢測人員身體健康無危害,檢測速度迅速,靈敏度高,適用於大量試樣檢測,且定量準確,但檢測費用較高,需要配置專用設備,且不能對單一的毒素進行檢測。

金標試紙法

金標試紙法,實際就是一種固相免疫分析法。其原理是利用抗體與抗原的特異性結合反應,可一步檢測黃麴黴素。該法可在5~10 min內完成對試樣中黃麴黴素的定性測定,具有簡單、快速的特點,且無須其他儀器設備的配合,既可在實驗室中進行檢測,也可在現場進行實地測定,但是其檢測的準確度、精度有待進一步的研究。

生物感測器法

生物感測器是使用固定化技術將具有分子識別能力的生物活性物質與物理化學換能器結合,可以用來探測生物體內外的環境化學物質或與之起特異性互動作用後產生回響的一種裝置。其中利用分子間特異親和性製備的親和型生物感測器為免疫感測器口。根據能量轉換器所傳導的物理或化學信號的不同,免疫感測器又可分為電化學免疫感測器、光學免疫感測器、壓電晶體免疫感測器等。由於生物感測器具有選擇性高、回響快、操作簡單、攜帶方便和適合於現場檢測等優點,因此各國科研工作者正積極探索研製新型生物感測器用於檢測黃麴黴素。

發展展望

黃麴黴素的高毒性對人類健康危害極大,必須嚴格控制農產品中黃麴黴素的含量,保障人們的食用安全。在黃麴黴素的各種檢測方法中,生物感測器由於具有靈敏度高、分析速度快、選擇性強、操作方便、成本低等優點越來越受到重視。尤其是新型的酶生物感測器的面世,使得黃麴黴素酶生物感測器向實用化邁進了一大步,但是距離實際套用還有一定的距離。作為生物敏感基元的感受器(固定化酶)是整個酶生物感測器的技術核心,它可直接決定酶生物感測器的穩定性、靈敏度和選擇性等主要檢測性能。因此,固定化酶的製備包括酶載體材料製備以及在載體材料上固定化酶是酶生物感測器製作的關鍵。磁性納米技術的出現為生物感測器研究開闢了新的思路。

磁性納米粒子的比表面積大,因此可通過表面修飾提供足夠多的表面結合位點與酶分子結合,且由於粒子本身的磁性,可利用外部磁場控制磁性材料固定化酶的運動方式和方向,從而提高固定化酶的催化效率。因此,使用磁性納米粒子作為固定化酶載體,不但可以提高酶感測器的穩定性而且還可以提高檢測的靈敏度。

生物感測器的再生是發展實用感測器中非常重要的一個環節。磁性納米粒子的出現給生物酶感測器的更新提供了方便的方法,酶分子被固定在磁性粒子上,進而再修飾在生物感測器的換能器上,去掉外加磁場可以使磁性粒子與換能器分離,因此可以方便更新。

如果能開發出一種基於磁性納米材料的新型感測器用於檢測黃麴黴素,同時也能進行脫毒處理,不但能滿足分析測試的要求,而且還能減少浪費,節約資源,將會具有重大的社會和經濟效益。這是科研工作者應該努力的方向。

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