江西粮谷类和饲料样品中呕吐毒素污染分析及其降解研究

发布时间：2020-09-22 09:04

　　小麦、大麦、燕麦和玉米等谷类作物在生长及其储藏加工过程中均易感染禾谷镰刀菌而产生呕吐毒素(DON)。人畜如果长期摄入了一定量被DON污染的食物或饲料会出现恶心、呕吐、腹泻、发烧等不良反应,更严重的会引起体重下降、免疫抑制和细胞毒性等症状。世界大多数国家和地区都制定了严格的限量标准。因此,建立准确度高的DON检测方法为DON的污染分析提供可靠的数据具有重要的意义,研究高效、简便和安全的降解DON方法,为保障消费者的健康和安全也具有十分重要的意义,本研究围绕上述问题进行了系列的研究,取得了以下主要成果:1、在国标GB5009.111-2016的基础上优化了HPLC检测条件:流动相为乙腈:水(1:9,v/v)溶液,流速1 mL/min,进样量20μL、柱温30℃、紫外检测波长220 nm,DON出峰时间为t_R=10.35 min。玉米加标DON最优提取条件是:乙腈:水(84:16,v/v)溶液作为提取溶剂,2次超声提取30 min,每次3.00 mL,此时样品中DON的提取率为96.28%。Supel~(TM)Tox DON SPE净化柱的条件是:上样溶剂为乙腈:水(84:16,v/v)溶液1.00 mL,再以4.00 mL上样溶剂洗脱,DON的回收率可达99.91%,且该DON净化柱的重复使用10次性能良好。DON标准曲线在0.01-10.00μg/mL范围内线性关系很好,回归方程为y=19274x-236.41,相关系数R~2=0.9999。在0.10-1.00μg/mL添加水平之间,DON回收率在94.82-96.49%之间,RSD在2.54-3.36%之间,精密度和回收率均好,可以满足检测需要。2、比较了Supel~(TM)Tox DON SPE净化柱、DON免疫亲和柱和通用型的ENVI-C18固相萃取小柱,结果表明:通用型的ENVI-C18柱净化效果差,而DON免疫亲和柱和Supel~(TM)Tox DON SPE柱都能明显地去除较多杂质,有很好的净化效果,且回收率也比较接近,均大于93.75%。但Supel~(TM)Tox DON SPE净化柱不需要淋洗步骤,操作更简便,而且具有10倍于免疫柱的载量,因此性价比更高。然后对江西地区15种谷类食品和5种饲料共计120份样品进行了DON的污染分析,结果表明:15种谷类样品有11种样品检出率为100.00%,其中3种样品检出率为83.33%,仅糯米样品未检出,但均未超过国家标准,可见DON的污染在粮谷类中十分普遍。5种不同饲料样品DON检出率均为100.00%,但饲料级小麦DON最高检出值为6.92μg/g(国标5.00μg/g),超标率达16.67%,其余4种饲料未超过国家标准。3、本研究比较了四种降解DON的处理方法。结果表明加热能够降解一定量的DON,在100-140℃的温度范围内DON的降解率随着温度的升高呈现上升趋势,且相同温度下,油浴加热方式降解效果好于烘箱加热,在140℃加热30 min条件下,油浴的降解率为90.49%,而烘箱加热降解仅为58.64%。紫外降解DON与紫外波长、距离和时间有关,在紫外波长254 nm、照射距离为5 cm处,6 h后的降解率仅为32.43%,效果不明显。在pH为8、9、10的碱性条件下,DON的稳定性逐渐下降,水浴80℃处理30 min后,DON分别下降4.25%、12.07%、14.39%,碳酸钠对DON的降解优于碳酸氢钠和碳酸钾,0.20%碳酸钠溶液100℃处理10、30、40 min后,DON的降解率分别为71.58%、98.57%、100%。臭氧流量0.5 L/min,在50 mL的超纯水(pH=4.0、0℃)中充5 min可饱和,经碘量法测定水中臭氧含量为73.2 mg/L。采用该条件下的臭氧水对5.0μg的DON标准品降解率可达99.00%,降解产物经HPLC检测到两个未知色谱峰x和y。采用油浴(140℃、1 h)、碱处理(0.20%碳酸钠、100℃、40 min)、饱和臭氧水(pH=4.0、0℃,73.2 mg/L)对DON加标面粉样品处理后,DON的降解率分别为56.35%、63.36%、82.54%,三种降解率分别都小于相同方法处理标准DON的降解率,说明面粉中介质的存在会影响DON的降解。
【学位单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TS210.7;S816.17
【部分图文】：

化学结构式

图 1-1 DON 化学结构式Fig.1-1 Chemical structure of deoxynivalenol (DON)霉病易发生在温暖湿润的地区，该病害不仅造成小麦于该真菌代谢的一种次级产物 DON，使得该类农产 1970 年日本的诸罔信一等[1]发现呕吐毒素以来，随不断深入，DON 的毒性逐渐被揭示，人和牲畜如果摄型症状是呕吐和腹泻，因此该毒素被习惯称之为呕吐致死亡。世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织

真菌毒素,粮谷,污染分析,不饱和酮

江西粮谷类和饲料样品中呕吐毒素污染分析及其降解研究2.4.1 检测波长的确定由于 DON 分子结构式不饱和酮基的存在，使得该真菌毒素具有紫外吸收，但与其它多种物质的紫外吸收有重叠，并非特征性。紫外照射下不显荧光。为了确定 DON的最大吸收波长，方便后续实验检测的方法建立，本实验采用乙腈：水（10:90,v/v）溶液作为流动相，以 DAD 检测器对 DON 标准品在波长 200-400 nm 范围内进行紫外扫描，结果如图 2-1 所示。220.2 nm2.4 结果与分析

真菌毒素,粮谷,污染分析,不饱和酮

【参考文献】