小麦粉中呕吐毒素污染调查及膳食暴露分析

2014-12-16 08:10王淞章骅崔颖陈文硕
食品研究与开发 2014年22期
关键词:亲和柱小麦粉限量

王淞,章骅,崔颖,陈文硕

(天津出入境检验检疫局,天津300456)

呕吐毒素(vomitoxin),又名脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON),它是一种主要由镰刀菌属(Fusarium)产生的毒性代谢产物,属于单端孢霉烯族化合物(trichothecenes),其化学性质稳定,受热不分解[1]。呕吐毒素具有很强的细胞毒性,在动物组织中DON主要作用于增长迅速、处于分裂状态的细胞,如胃肠道细胞、淋巴细胞、胸腺细胞、骨髓造血细胞等,所引起的损害与辐射引起的细胞损害相似[2];DON对动物(大鼠、猪和鸡等)还可造成免疫毒性,诱导免疫细胞的凋亡[3]。

呕吐毒素作为一种常见的真菌毒素,在自然界中广泛存在于小麦等粮谷类农作物中,在世界范围内存在着较高的污染率,小麦一旦被呕吐毒素产毒菌株污染,在适宜生长环境(水分活度Aw>0.87)中,产毒菌株会迅速生长,产生呕吐毒素,而小麦中的呕吐毒素又会随小麦粉的生产过程带入到小麦粉中,严重威胁人体健康。我国2013年国家风险监测计划已将小麦粉中呕吐毒素含量的监测列为重点,因此特对我国山东、河北、吉林等10个地区的小麦粉进行了取样,以对小麦粉中呕吐毒素的污染情况进行调查。

1 呕吐毒素的相关法规、标准规定

从小麦粉及其制品中的DON限量上看,在原料方面,中国、美国、欧盟等国家或地区均规定了小麦及其制品的DON限量值;而在成品方面,只有欧盟针对相关食品的DON进行了限量规定,具体如表1所示。

表1 呕吐毒素的相关法规、标准规定Table 1 Some regulations and standards about DON

同时,联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)通过对DON毒素研究认为,DON及其乙酰化衍生物(3-A-DON及15-ADON)的PMTDI(暂定每日最大耐受摄入量)为0.001 mg/kg·bw[6];JECFA还推导出DON及其乙酰化衍生物(3-A-DON及15-A-DON)的ARfD(急性参考剂量)为0.008 mg/kg·bw。

2 材料和方法

2.1 样品

从我国山东、河北、广东、山西、浙江、江苏、河南、四川、吉林、陕西10个地区购得小麦粉50份,以对小麦粉中呕吐毒素污染情况进行调查。

2.2 检验方法[8-9]

2.2.1 试剂和材料

超纯水;甲醇:色谱纯;乙腈:色谱纯;呕吐毒素标准品(FERMENTEK Ltd,99.9%);DONtest HPLC 免疫亲和柱(VICAM);聚乙二醇(VICAM);玻璃纤维滤纸:直径 11 cm,孔径 1.5 μm;玻璃注射器:10 mL。

PBS清洗缓冲液:称取8.0 g氯化钠、1.2 g磷酸氢二钠、0.2 g磷酸二氢钾、0.2 g氯化钠,用990 mL水溶解,用浓盐酸调节pH至7.0,用水稀释至1 L。

呕吐毒素标准储备液(100 μg/mL):称取呕吐毒素10.0 mg,用甲醇溶解并定容至100 mL。(-20℃冷冻可贮存3个月)

呕吐毒素标准系列:准确吸取标准储备液,用流动相稀释,配制成 0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 μg/mL 标准系列。

2.2.2 仪器和设备

2695高效液相色谱仪Waters(配紫外检测器Waters 2998);色谱工作站Empower 3;固相萃取装置VICAM;高速组织均质器Prima PB100: 20000 r/min;漩涡均匀器Labnet VX-200。

2.2.3 色谱条件

色谱柱:CLOVERSIL ODS-U,150 mm×4.6 mm(内径),5 μm;流动相:甲醇+水(20+80);流速:0.8 mL/min;检测波长:218 nm;柱温:35 ℃;进样量:20 μL。

2.2.4 提取和净化

提取:称取25.0 g(精确到0.01 g)试样于100 mL容量瓶中,加入5 g聚乙二醇,用水定容至刻度,混匀,转移至均质杯中,高速搅拌2 min。定量滤纸过滤后以玻璃纤维滤纸过滤至滤液澄清,收集滤液。

净化:将免疫亲和柱连接于玻璃注射器下,准确移取滤液2 mL,注入玻璃注射器中。调节空气压力泵压力,使溶液以1滴/s流速通过免疫亲和柱,直至空气进入亲和柱中。分别用PBS缓冲液、5 mL水先后淋洗免疫亲和柱,流速约为1滴/s~2滴/s,弃去全部滤液,准确加入1.0 mL甲醇洗脱,流速约为1滴/s,收集全部洗脱液于玻璃试管中,氮气吹干,残留物加200 μL流动相溶解,HPLC测定。

3 调查结果

3.1 方法验证

本方法线性关系良好(R2=0. 9998),检出限为0.04 mg/kg。对小麦粉进行添加回收试验,在0.04、0.5、1 mg/kg 3个水平上进行,每个添加水平设6个平行;回收率平均值分别为89.1%、88.5%、93.3%,根据每个添加水平平行试验,计算相对标准偏差(RSD),分别为6.1%、4.9%、4.6%。该方法具有较好的回收率和精密度,满足检测要求,标准谱图见图1。

图1 呕吐毒素标准品色谱图(2.0 μg/mL)Fig.1 The chromatogram about DON standard solution(2.0 μg/mL)

3.2 调查数据

此次共采集了10个地区的小麦粉样品50个,利用免疫亲和柱净化-液相色谱检测方法,对其中呕吐毒素进行检测,检测结果详见表2。

表2 不同地区小麦粉中呕吐毒素污染情况Table 2 The contents of DON in wheat powder samples

4 总结

本次调查,所采集的50份小麦粉样品中,15份检出呕吐毒素,检出率为30%,最高含量为0.862 mg/kg,未超过我国及美国国家标准对小麦粉中呕吐毒素的限量规定(JS027号样品略超出欧盟对谷粉中呕吐毒素的限量规定),大致呈现高污染率、低污染程度状况。

另外,据统计,目前我国每日(标准)人均消费小麦粉及其制品136.79 g[9],以检测呕吐毒素含量最高的样品计算,暂设标准人体重为60 kg,根据“膳食暴露量=食品中危害物的含量×食品的消费量/人体体重”,即呕吐毒素的每日膳食暴露量约为0.002 mg/kg·bw,大于JECFA暂定的DON及其乙酰化衍生物(3-A-DON及15-A-DON)的每日最大耐受摄入量0.001 mg/kg·bw(远小于一日急性参考计量0.008 mg/kg·bw),存在一定的膳食暴露风险,应引起我们的关注。

当然,此次调查,只是大致了解我国不同地区小麦粉中呕吐毒素污染状况、分析平均状态下呕吐毒素的膳食暴露量,提示了安全隐患,为呕吐毒素风险评估、标准制(修)定等提供基础监测数据。要更全面了解小麦粉中呕吐毒素污染状况及污染趋势,针对不同人群(小麦粉消费量、体重等)分析呕吐毒素膳食暴露量,需要做进一步更广泛的调查研究。

[1] John christian larsen,Josephine hunt,Irene perrin,et al.Workshop on trichothecenes with a focus On DON:sum-mary report[J].Toxicology Letters,2004,153:1-22

[2] 武慧慧,于爱莲.脱氧雪腐镰刀菌烯醇的细胞毒性作用[J].泰山医学院学报,2012,33(4):313-316

[3] 靳露,董国忠.呕吐毒素对动物免疫及繁殖性能的影响[J].饲料研究,2012(3):18-21

[4] 中华人民共和国卫生部.GB 2761-2011,食品中真菌毒素限量[S].北京:中国标准出版社,2011

[5] 苏福荣,王松雪.国内外粮食中真菌毒素限量标准制定的现状与分析[J].粮油食品科技,2007(6):57-59

[6] 樊平声,沙国栋,张勇,等.南京市售小麦食品中DON毒素含量调查与风险评估[J].山地农业生物学报,2009(28):421-424

[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 23503-2009,食品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的测定[S].北京:中国标准出版社,2009

[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.SN/T 1571-2005,进出口粮谷中呕吐毒素检验方法[S].北京:中国标准出版社,2005[9] 王晓云,于雅琴,俞琼.2005年中国居民膳食DON污染调查及暴露评估[J].长治医学院学报,2007,21(2):101-103

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