新興及隱蔽型真菌毒素簡介及檢測解決方案
“民以食為天,食以安為先”,隨著我國綜合國力的增強,人們對食品安全的重視和關注程度也不斷增強,食品安全監(jiān)管隨之成為新的關注焦點。據(jù)報道,真菌毒素污染在世界范圍內(nèi)非常普遍,已成為影響世界糧食衛(wèi)生安全的最重要的危害因素之一。許多谷類和其他農(nóng)作物在生長或儲存過程中容易遭受真菌的污染,這些真菌可能產(chǎn)生一系列次級代謝產(chǎn)物物,這些次級代謝產(chǎn)物被稱為真菌毒素(mycotoxins)。真菌毒素對人和動物都有極大危害,影響包括內(nèi)臟系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等,同時還是很強的致癌物質。目前已知的真菌毒素超過 400 種,常見毒素主要有黃曲霉毒素、單端抱菌烯毒素、玉米赤霉烯酮類毒素、曲霉毒素、伏馬毒素等。
一、新興毒素及隱蔽性毒素概述
隨著檢測技術的不斷發(fā)展,除了常見的真菌毒素外,許多新型的真菌毒素正被逐步發(fā)現(xiàn)存在于食品和飼料中。將 目前尚未被列入常規(guī)風險篩查和監(jiān)管、也尚無相關限量標準的真菌毒素種類,稱謂新興毒素(Emerging toxins)。如交鏈孢酚類毒素、恩鐮孢菌素等。
另外,我們還需要警惕食品和飼料中可能存在的“隱蔽”真菌毒素,那么什么是“隱蔽”毒素呢?在動植物的代謝過程或食品加工過程中,某些真菌毒素可與一些極性較強的物質結合,如糖、硫酸鹽、氨基酸等,生成共軛型真菌毒素,這類毒素被稱為“隱蔽”性真菌毒素,隱蔽毒素因其共軛形式存在,不容易被常規(guī)檢測方法(ELISA/HPLC)檢測到,所以常常被忽略。它們在生物體內(nèi)解離出有毒的形態(tài)或本身存在一定毒性,從而對動物或人產(chǎn)生不利的影響。
普瑞邦關注新興毒素和隱蔽毒素這兩類雖然尚未被國標規(guī)定限量,但是同樣具備很強的危害性的毒素,同時為這兩類毒素的檢測提供標準品及方法。
二、新興及隱蔽性毒素分類
1、新興毒素
目前檢出頻次高、污染較為嚴重的新興毒素主要由鐮刀菌屬(Fusarium spp.)和鏈格孢屬(Alternaria spp.)等產(chǎn)毒真菌產(chǎn)生。雖然這些真菌毒素既沒有進行常規(guī)分析,也沒有受到立法管制,但是有證據(jù)表明,這些“新興”真菌毒素不僅種類增加快,而且很可能產(chǎn)生協(xié)同作用,從而對飼料安全造成重大的影響。
表1. 新興性真菌毒素類型
新興真菌毒素類型 | 交鏈抱霉毒素及代謝物 | 鐮刀菌屬 | 麥角類 | 其他 |
典型毒素名稱 | 鏈孢菌酮酸 (TeA) | 恩鐮孢菌素B(ENNB) | 麥角胺? | 大黃素 (Emodin) |
鏈格孢酚 (AOH) | 恩鐮孢菌素B1(ENN) | 麥角毒堿 | 柄曲霉素(Sterigmatocystin) | |
交鏈孢烯(ALT) | 恩鐮孢菌素A(ENNA) | 麥角新堿 | 細交鏈孢菌酮酸(Tenuazonic acid) | |
交鏈酚甲基醚 (AME) | 恩鐮孢菌素A1(ENNA) | 麥角生堿 | 酶酚酸(Mycophenolic acid) | |
騰毒素 (TEN) | 白僵菌素 (BEA)? | 麥角隱亭 | 交替醇單甲醚(Alternariol monomethyl ether) |
2、隱蔽性真菌毒素
目前已確證的隱蔽型真菌毒素主要包括 以下幾類: (1) B 型單端孢霉烯族毒素的隱蔽型; (2) 玉米赤霉烯酮類毒素的隱蔽型; (3) A 型單端孢霉烯族毒素的隱蔽型; (4) 水解伏馬毒素(5)其他隱蔽性毒素(詳見下表);在已有的研究中, 雖然暫無直接證據(jù)證明隱蔽型真菌毒素比其原型具有更強的毒性, 但多個研究結果表明, 一些隱蔽型毒素在代謝過程中會水解、釋放出毒素原型, 因此隱蔽型真菌毒素是危害人類健康的潛在風險之一。
表2. 隱蔽性真菌毒素類型
隱蔽性真菌毒素類型 | B 型單端孢霉烯族毒素的隱蔽型 | 玉米赤霉烯酮類毒素的隱蔽型 | A 型單端孢霉烯族毒素的隱蔽型 | 水解伏馬毒素 | 其他 |
典型毒素名稱 | 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄糖苷( DON-3- Glc, D3G) | 玉米赤霉烯酮-14-葡萄糖苷(ZEN-14-Glc) | T-2-葡萄糖苷(T-2- Glc) | HFB1 | 赭曲霉毒素α |
DON-di-Glc | a-玉米赤霉烯醇- ?14-葡萄糖苷( a-ZEL- 14-Glc) | HT-2-葡萄糖苷(HT-2-Glc) | HFB2 | 赭曲霉毒素β | |
DON-S-谷胱甘肽 | b-玉米赤霉烯醇- ?14-葡萄糖苷( b-ZEL- 14-Glc) | 單乙酰氧基鐮草鐮刀菌烯醇-葡萄糖苷(MASGlc) | 2-keto-HFB1 | 3-epi-赭曲霉毒素A | |
DON-S-半胱氨酰-甘氨酸 | 玉米赤霉烯酮-16-硫酸酯(ZON-14-sulfate) | — | 2-keto-HFB2 | 結合態(tài)展青霉素 |
三、新興及隱蔽型真菌毒素危害
毒素污染糧食和飼料后會降低作物產(chǎn)量,對農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)造成危害。據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織(FAO)報告全球每年約有 25% 的農(nóng)作物受到不同程度的真菌毒素污染 ,保守估計造成的經(jīng)濟損失可達數(shù)千億美元。受污染的糧食和飼料等作物,一旦進入食物鏈被人或動物食用,會造成不同程度的疾病影響,如臟器損傷、生殖異常、免疫抑制、畸變和癌變等,嚴重的會導致大規(guī)模疾病爆發(fā),造成不可估量的損失。
多種毒素往往具有協(xié)同的毒性,新興毒素雖然暫時未制定檢測標準或未列入限量標準,但其潛在危害不容忽視,隨著研究的深入,標準規(guī)定也必將逐步豐富。而隱蔽型毒素進入生物體內(nèi)會游離出原型,恢復毒性,某些隱蔽型本身毒性甚至比原型更強。目前歐盟對于新興及隱蔽性毒素監(jiān)測已經(jīng)開展了多年風險監(jiān)測評估,且相應限量法規(guī)正在制定。這兩類毒素盡管目前在國內(nèi)尚未被列入監(jiān)管,但是國內(nèi)圍繞新興及隱蔽性毒素污染及其毒理學已開展了相關研究,相信不久的將來污染較為嚴重、毒性較強的新興和隱蔽性毒素將會納入常規(guī)監(jiān)測,所以對新興毒素及隱蔽性毒素的關注及檢測是非常有必要的。
四、普瑞邦檢測解決方案
普瑞邦專注于食品安全(尤其生物毒素)檢測產(chǎn)品的研發(fā)與應用。自成立以來,組建專業(yè)團隊不斷深挖,專注生物毒素研發(fā),專心優(yōu)化產(chǎn)品與服務。公司現(xiàn)有成熟的生物毒素生物合成純化平臺、標準物質制備研發(fā)平臺、應用方法開發(fā)拓展平臺,目前已有資源庫1000多株菌種,100多株藻種,標準品系列采用生物合成,避免化學合成造成的毒性毒力差異。
普瑞邦作為國內(nèi)生物毒素檢測行業(yè)的重要見證者和參與者,始終對生物毒素檢測技術和市場保持著密切關注和高度敏感。特別是在當前國內(nèi)生物毒素檢測市場同質化競爭加劇和“國產(chǎn)替代”大趨勢下,Pribolab提供生物毒素標準品及其他檢測耗材的定制化服務,包括真菌毒素、藍藻海洋毒素、以及特別是越來被關注的新興毒素和隱蔽毒素。
公司始終專注生物毒素研究前沿,目前在新興、隱蔽型生物毒素產(chǎn)品、技術及解決方案方面也已儲備深厚的經(jīng)驗。目前可提供的服務包含:
1 標準品定制:
固體大包裝 | 純度定制 | 濃度定制 | 混標多種毒素組合 | 包裝規(guī)格定制 |
基于研發(fā)、制備及標準品生產(chǎn)平臺,普瑞邦可提供貨期從一周到幾個月不等的定制服務。定制標準品與商品化常規(guī)產(chǎn)品采用同等的生產(chǎn)及品控要求,確保供貨品質。尤其是大包裝定制標準品系列采用生物合成,與天然毒素毒性一致,配合穩(wěn)定同位素全標記內(nèi)標,可用于動物毒理及免疫實驗、毒素降解試驗與評價、細胞毒性研究、多毒素檢測篩查等,避免合成毒素毒理差異造成實驗偏差。
2 標準品研發(fā):
基于成熟的研發(fā)平臺和豐富的菌株、藻種儲備庫,專業(yè)的制備及生產(chǎn)團隊,普瑞邦最新推出新興毒素定向研發(fā)服務及內(nèi)標定制服務。以DON及其衍生物為例,已開發(fā)出的標準品達十余種,并可根據(jù)應用實驗需求定制研發(fā)和不斷擴展:
脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 | 雪腐鐮刀菌烯醇 | 鐮刀菌烯酮-X | 3-乙酰基脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 | 15-乙酰基脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 | 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄糖苷 | 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-15-葡萄糖苷 | 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇?3-葡糖苷酸 | 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇15-葡糖苷酸 | / | 去環(huán)氧脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 | 二乙酰鑣草鐮刀菌烯醇 |
Deoxynivalenol | Nivalenol | Fusarenon-X | 3-Acetyl-Deoxynivalenol | 15-Acetyl-Deoxynivalenol | DON-3-O-Glucoside? | DON-15-O-Glucoside; | Deoxynivalenol 3-Glucuronide | Deoxynivalenol 15-Glucuronide | 3-keto-4-deoxynivalenol? | Deepoxy-deoxynivalenol | Diacetoxyscirpenol |
51481-10-8 | 23282-20-4 | 23255-69-8 | 50722-38-8 | 88337-96-6 | 131180-21-7 | / | 1000000-13-4 | 1372859-16-9 | 111827-63-5 | 88054-24-4 | 2270-40-8 |
3 檢測方法開發(fā):
在檢測方法開發(fā)方面,普瑞邦可提供包括同時檢測多種毒素及其代謝物的前處理方法,配套耗材的應用,質譜條件開發(fā)優(yōu)化等服務。力求實現(xiàn)便捷簡化的前處理過程配合儀器實現(xiàn)多毒素快速篩查和不同基質準確檢測。例如7種交鏈孢酚類同時檢測、4種恩鐮孢菌素及白僵菌素內(nèi)標質譜條件建立、十余種麥角生物堿類質譜檢測方法等。并可提供技術上門服務。
6種交鏈霉毒素內(nèi)標MRM監(jiān)測圖
4 檢測耗材研制:
公司開發(fā)了從快速篩選的試紙條、試劑盒到精準檢測配套的內(nèi)標、質控樣,前處理免疫親和柱、多功能凈化柱等全套的檢測耗材。開發(fā)的MFC多毒素凈化柱可同時實現(xiàn)30+毒素的同時凈化,針對大多數(shù)凈化柱對于伏馬毒素存在吸附的問題,優(yōu)化了產(chǎn)品性能,實現(xiàn)常規(guī)限量真菌毒素同時處理,30S凈化。對于恩鐮孢菌素、交鏈孢酚類毒素,已開發(fā)出對應的前處理小柱。
5 送檢篩選服務:
目前公司已為眾多科研實驗室提供了總類不同的送檢篩選服務,包括但不限于降解手段探究、樣品篩查及新興、隱蔽型真菌毒素毒素監(jiān)測、代謝物監(jiān)測、非標特殊基質毒素含量檢測等。普瑞邦檢測實驗室已建立100+毒素標準品定制篩查,400+毒素數(shù)據(jù)庫。
普瑞邦運用LC-MS/MS法建立了100+的多毒素篩查方法,并驗證了方法的檢出限及定量限。
可篩選毒素種類如下:
100+多毒素篩查方法優(yōu)勢:
靈敏:較低的檢出限,部分項目可在ppb級別。
專一:同時對多種毒素進行準確選擇,時效快,效率高。
準確:在一次掃描中對多種物質進行準確的定量。
6 科研課題及專利申報合作
有賴于客戶的信任和多年的生物毒素研究基礎,普瑞邦每年均參與多項科研課題合作,旨在拓展檢測新產(chǎn)品、新技術,研究真菌毒素前沿課題。為真菌毒素領域的檢測提供更便捷、更高效、更先進的產(chǎn)品與服務。包括省級、國家級科研課題,高新技術競賽課題,國標及團體標準申報合作,檢測產(chǎn)品研發(fā)等。
Pribolab提供科研合作服務,基于我們百余種生物毒素的儲備及多種檢測手段、設備配套,以及眾多科研用戶的資源分享,將有專業(yè)的高層次人才團隊來組織完成,使您無后顧之憂,可節(jié)省大量的時間和精力以便在工作崗位上取得更好的成績。
我們愿做您科研的助手和檢測的智囊團。
五、總結
長期以來,國內(nèi)外對真菌毒素的檢測、監(jiān)測主要集中在法規(guī)規(guī)定的常見真菌毒素品類,導致新興及隱蔽型毒素一直被忽略.近年的研究發(fā)現(xiàn),新興毒素及隱蔽型真菌毒素作為自然發(fā)生的污染物,往往與其他常見毒素同時存在于糧食與食品中,引起國內(nèi)外食品安全領域的關注。目前有關新興及隱蔽型真菌毒素的檢測還有待深入研究探索?,F(xiàn)階段普瑞邦正在加大關于新興毒素及隱蔽性毒素的研發(fā)力度,未來會有更多新興和隱蔽性毒素檢測的相關產(chǎn)品面市,助力社會對這兩類危害性毒素的關注及檢測。
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技術原理
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焦點事件
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