论文部分内容阅读
真菌毒素是真菌在适当温度和湿度的条件下产生的一类次级代谢产物,可能在谷物上形成而影响谷物的质量。由于真菌毒素在谷物中污染率高,在自然条件下不易脱毒,一旦产生可能会在谷物中不断积累,并通过食物链途径在动物及人体内传递和蓄积,可导致肝肾功能损害、致癌、致畸等毒性危害,严重影响动物及人体健康。因此,通过建立高通量的确证检测方法和多毒素同时检测的快速方法,有效监测谷物中真菌毒素的污染水平,对保障农产品质量安全具有重要的现实意义。本论文主要开展以下几个方面的研究工作:1. 建立超高效液相色谱串联质谱技术同时测定常见谷物中40种真菌毒素采用快速样品前处理技术（Quick、easy、cheap、effective、rugged、safe,Qu ECh ERS）前处理技术结合超高效液相色谱-串联质谱（Ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS）建立不同谷物（小麦、玉米和稻谷）中40种真菌毒素的分析方法。2 g谷物样品经过5 m L水超声提取40 min后,再加入8 m L 1%（v/v）甲酸乙腈溶液超声提取40 min,取上清液氮吹至干,残渣经1 m L 5 mmol L-1醋酸铵水溶液/乙腈溶液（80/20,v/v）复溶,上机测定。采用基质加标结合同位素内标法进行定量分析,40种真菌毒素在不同线性范围内线性关系良好,相关系数（R2）均≥0.99。在空白基质小麦、玉米和稻谷中的检出限（Limit of detection,LOD）和定量限（Limit of quantification,LOQ）分别为0.2～5μg kg-1和0.5～10μg kg-1。40种真菌毒素在小麦中的平均回收率75.8～111.4%,相对标准偏差（Relative standard deviations,RSDs）为1.4～19.2%;在玉米中的平均回收率73.7～117.8%,RSDs为1.8～16.0%;在稻谷中的平均回收率75.2～111.6%,RSDs为1.1～14.9%。与国标相比,该方法具有简单、快速、LOD和LOQ更低和实用性强等优点,能适用于小麦、玉米及稻谷等农产品中40种真菌毒素的准确定量。2. 长三角地区谷物中40种真菌毒素的污染特征分析2019年对长三角地区4个省（市）（安徽、江苏、上海和浙江）的360份谷物样品（小麦120份,玉米120份,稻谷120份）进行40种真菌毒素的检测分析。小麦中检出率最高的毒素包括交链孢烯（Altenuene,ALT）、交链孢菌酮酸（Tenuazonic acid,Te A）和腾毒素（Tentoxin,TEN）,检出率均为100.00%,平均污染浓度分别为31.27、20.50和91.19μg kg-1,其中1份小麦样品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol,DON）超标,超标浓度为1002.20μg kg-1,超标率为0.83%;玉米中检出率最高的毒素为ALT,检出率为98.33%,平均污染浓度为10.83μg kg-1,其中有6份玉米样品AFB1超标,超标率为5.00%;120份稻谷中检出率最高的毒素为ALT,检出率均100.00%,平均污染浓度为12.11μg kg-1。本次调查谷物样品均被1种以上的真菌毒素污染,最多被15种真菌毒素污染,说明谷物中被多种真菌毒素联合污染。3. 建立快速同时检测玉米中玉米赤霉烯酮和伏马毒素B1的电化学方法基于长三角谷物中真菌毒素的调查分析结果,发现玉米赤霉烯酮（Zearalenone,ZEN）和伏马毒素B1（Fumonisin B1,FB1）两种真菌毒素在玉米中污染严重,检出率分别为81.67%和53.33%。为及时有效的监测此两种重要真菌毒素在谷物中的污染情况,研究制备了基于适配体技术的ZEN和FB1同时快速检测的电化学传感器。创新性地以还原型二硫化钼和金纳米颗粒（Reduced molybdenum disulfide and Au,r Mo S2-Au）作为电极基底材料,使得传感器具有优异的电子转移率、较大的表面积且能与目标物适配体结合的优良特性。经过电信号分子硫堇（Thionine,Thi）和二茂铁基己硫醇（6-（Ferrocenyl）hexanethiol,FC6S）分别修饰适配体互补链后,建立了一个具有高灵敏、选择性优异的能同时检测ZEN和FB1的传感平台。当ZEN和FB1浓度分别为1×10-3～102 ngm L-1和1×10-3～1×10 ng m L-1时,所建立的适配体传感器对ZEN和FB1均表现出良好的线性关系（R2>0.99）,两种毒素的检测限均低至5×10-4 ng m L-1。此外,该传感平台还具有良好的选择性、重复性和稳定性,在实际玉米样品检测中得到了满意的回收率（ZEN回收率为95.9～105.2%,FB1回收率为93.8～102.4%）。本研究所建立的适配体传感平台可扩展到其他物质的多重筛选,进而可用于生化研究与临床诊断等领域,具有广阔的应用前景。