青霉素G在柑桔中降解代谢规律及其对品质的影响

发布时间：2020-06-20 07:03

【摘要】：柑桔是世界第一大水果,我国柑桔种植面积和产量均居世界第一。但柑桔黄龙病、溃疡病等检疫性病害严重威胁我国柑桔业的发展。通过叶面喷施或树干注射抗生素可有效防治柑桔病害。抗生素广泛用于动物疾病防治或作为饲料添加剂用于促进动物生长,因此其在动物源性食品中的残留问题普遍受到关注。而抗生素作为农药用于防治植物病虫害会残留在农产品上,环境中的抗生素通过作物吸收也会进入食品中,植物源性食品中抗生素残留同样对人体健康构成威胁。但目前对该问题关注度较低,相应的研究也较少。本文建立了分散固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱(DSPE/UPLC-MS/MS)快速检测柑桔中青霉素G及其代谢物青霉二酸和去羧青霉噻唑酸的分析方法,并研究了该3种目标物的标准溶液稳定性及在柑桔上的储藏稳定性,同时,在重庆北碚开展2017~2018年两年田间试验,研究了青霉素G在柑桔(宫川温州蜜柑和纽荷尔脐橙)上的消解动态和最终残留量,并研究了青霉素G对柑桔果实营养品质的影响。主要研究结果如下:(1)建立了DSPE/UPLC-MS/MS快速检测柑桔中青霉素G及其代谢物青霉二酸和去羧青霉噻唑酸的分析方法。样品经80%乙腈提取,C_(18)净化。目标残留物经Acquity UPLC~?HSS T3色谱柱分离,以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,采用正离子多反应监测模式(MRM),基质匹配标准曲线法定量。结果表明,3种残留物可在5 min内实现有效快速分离;在5~2 000μg/L质量浓度范围内线性关系良好(r~2≥0.9981),方法检出限(LOD)为0.5~1μg/kg,定量下限(LOQ)为5~10μg/kg。在5~500μg/kg加标水平下,青霉二酸和去羧青霉噻唑酸在柑桔中的平均回收率分别为84.8%~103.5%和83.6%~107.4%,RSD分别为3.6%~9.6%和4.3%~9.6%;在10~500μg/kg加标水平下,青霉素G在柑桔中的平均回收率为76.7%~101.4%,RSD为3.5%~9.5%。该方法具有良好的准确度、精密度和灵敏度,适用于柑桔样品中青霉素G及其两种代谢物残留的测定。(2)研究了不同浓度(1、10和100 mg/L)青霉素G及其代谢物标准溶液在不同温度(-50、4和25℃)的储藏稳定性,并研究其在柑桔果皮、果肉、全果中的储藏稳定性(-18℃)。结果表明,青霉素G及其代谢物标准溶液稳定性与温度和浓度有关,去羧青霉噻唑酸的稳定性最高,而青霉素G和青霉二酸较差。浓度对青霉素G的稳定性有较大影响,高浓度的青霉素G稳定性反而较差。青霉素G及其代谢物的混合标准溶液在25、4和-50℃可分别稳定存放不超过1、3和120 d。青霉素G及其代谢物在柑桔中可稳定存在90~120 d,为准确测定青霉素G及其代谢物含量,样品应在采后90 d内进行测定。(3)在宫川温州蜜柑和纽荷尔脐橙上开展两年田间试验,研究青霉素G在柑桔中的降解代谢行为。消解动态试验结果表明,青霉素G在柑桔中易降解和代谢,代谢物主要为可长期稳定存在的去羧青霉噻唑酸。青霉素G在柑桔中的消解速率快,半衰期短,为1.7~2.7 d,青霉素G在温州蜜柑(1.7~2.3 d)上的半衰期略小于纽荷尔脐橙(2.0~2.7 d)。最终残留试验结果表明,当柑桔生长至成熟果实一半大小时,以6 g/L和9 g/L的青霉素G钾在温州蜜柑和纽荷尔脐橙上喷雾2~3次,施药间隔期7 d,距末次施药7~21 d后,青霉素G(青霉素G+青霉二酸+去羧青霉噻唑酸)的最终残留量为果皮(0.162~13.376 mg/kg)全果(0.047~7.653mg/kg)果肉(0.015~0.701 mg/kg),其中,果肉中的残留量要远低于果皮;在温州蜜柑上的残留量(0.015~4.324 mg/kg)低于纽荷尔脐橙(0.064~16.794 mg/kg)。柑桔中青霉素G及其代谢物的最终残留量为去羧青霉噻唑酸青霉素G青霉二酸,以去羧青霉噻唑酸为主。结合最终残留试验数据进行膳食摄入风险评估,青霉素G在纽荷尔脐橙中的残留膳食慢性风险高于温州蜜柑,但均较低(RQ_c1.265%),远小于100%,处于可接受水平范围内。(4)以6 g/L和9 g/L的青霉素G钾在宫川温州蜜柑和纽荷尔脐橙上喷雾3次,每次施药间隔期7 d,研究了青霉素G对柑桔果实品质的影响。结果表明,青霉素G对柑桔果实不同品质指标影响不同。具体而言,在p0.05的显著性水平下,施用青霉素G可显著提高柑桔果实可溶性固形物(TSS)、还原糖含量,同时可显著降低维生素C和温州蜜柑中总类黄酮含量,而对纽荷尔脐橙中总类黄酮含量无显著影响。此外,对于可滴定酸(TA)和固酸比以及果实外观品质如可食率、出汁率和果型指数等无显著性影响。根据本文研究结果,可得出以下结论:(1)建立了DSPE/UPLC-MS/MS检测柑桔中青霉素G及其代谢物青霉二酸和去羧青霉噻唑酸的分析方法,该方法准确度、精密度和灵敏度良好,适用于柑桔样品中青霉素G及其两种代谢物残留的测定。(2)青霉素G及其代谢物标准溶液在25、4和-50℃下稳定期分别为1、3和120 d,在柑桔中可稳定存在90~120 d(-18℃)。(3)青霉素G在柑桔中易降解代谢,半衰期为1.7~2.7 d,代谢物主要是可长期稳定存在的去羧青霉噻唑酸;青霉素G及其代谢物在柑桔中主要残留于果皮中,其残留膳食慢性风险较低,处于可接受水平范围内。(4)青霉素G对柑桔果实不同品质指标影响不同。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS255.7

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