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新兴及隐蔽型真菌毒素简介及检测解决方案

2023.7.03
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小编

  “民以食为天,食以安为先”,随着我国综合国力的增强,人们对食品安全的重视和关注程度也不断增强,食品安全监管随之成为新的关注焦点。据报道,真菌毒素污染在世界范围内非常普遍,已成为影响世界粮食卫生安全的最重要的危害因素之一。许多谷类和其他农作物在生长或储存过程中容易遭受真菌的污染,这些真菌可能产生一系列次级代谢产物物,这些次级代谢产物被称为真菌毒素(mycotoxins)。真菌毒素对人和动物都有极大危害,影响包括内脏系统、生殖系统等,同时还是很强的致癌物质。目前已知的真菌毒素超过 400 种,常见毒素主要有黄曲霉毒素、单端抱菌烯毒素、玉米赤霉烯酮类毒素、曲霉毒素、伏马毒素等。

  一、新兴毒素及隐蔽性毒素概述

   随着检测技术的不断发展,除了常见的真菌毒素外,许多新型的真菌毒素正被逐步发现存在于食品和饲料中。将 目前尚未被列入常规风险筛查和监管、也尚无相关限量标准的真菌毒素种类,称谓新兴毒素(Emerging toxins)。如交链孢酚类毒素、恩镰孢菌素等。

   另外,我们还需要警惕食品和饲料中可能存在的“隐蔽”真菌毒素,那么什么是“隐蔽”毒素呢?在动植物的代谢过程或食品加工过程中,某些真菌毒素可与一些极性较强的物质结合,如糖、硫酸盐、氨基酸等,生成共轭型真菌毒素,这类毒素被称为“隐蔽”性真菌毒素,隐蔽毒素因其共轭形式存在,不容易被常规检测方法(ELISA/HPLC)检测到,所以常常被忽略。它们在生物体内解离出有毒的形态或本身存在一定毒性,从而对动物或人产生不利的影响。

   普瑞邦关注新兴毒素和隐蔽毒素这两类虽然尚未被国标规定限量,但是同样具备很强的危害性的毒素,同时为这两类毒素的检测提供标准品及方法。

  二、新兴及隐蔽性毒素分类

  1、新兴毒素

   目前检出频次高、污染较为严重的新兴毒素主要由镰刀菌属(Fusarium spp.)和链格孢属(Alternaria spp.)等产毒真菌产生。虽然这些真菌毒素既没有进行常规分析,也没有受到立法管制,但是有证据表明,这些“新兴”真菌毒素不仅种类增加快,而且很可能产生协同作用,从而对饲料安全造成重大的影响。

   表1. 新兴性真菌毒素类型

新兴真菌毒素类型交链抱霉毒素及代谢物镰刀菌属麦角类其他
典型毒素名称链孢菌酮酸 (TeA)恩镰孢菌素B(ENNB)麦角胺 大黄素 (Emodin)
链格孢酚 (AOH)恩镰孢菌素B1(ENN)麦角毒碱柄曲霉素(Sterigmatocystin)
交链孢烯(ALT)恩镰孢菌素A(ENNA)麦角新碱细交链孢菌酮酸(Tenuazonic acid)
交链酚甲基醚 (AME)恩镰孢菌素A1(ENNA)麦角生碱酶酚酸(Mycophenolic acid)
腾毒素 (TEN)白僵菌素 (BEA) 麦角隐亭交替醇单甲醚(Alternariol monomethyl ether)

  2、隐蔽性真菌毒素

   目前已确证的隐蔽型真菌毒素主要包括 以下几类: (1) B 型单端孢霉烯族毒素的隐蔽型; (2) 玉米赤霉烯酮类毒素的隐蔽型; (3) A 型单端孢霉烯族毒素的隐蔽型; (4) 水解伏马毒素(5)其他隐蔽性毒素(详见下表);在已有的研究中, 虽然暂无直接证据证明隐蔽型真菌毒素比其原型具有更强的毒性, 但多个研究结果表明, 一些隐蔽型毒素在代谢过程中会水解、释放出毒素原型, 因此隐蔽型真菌毒素是危害人类健康的潜在风险之一。

  表2. 隐蔽性真菌毒素类型

隐蔽性真菌毒素类型B 型单端孢霉烯族毒素的隐蔽型玉米赤霉烯酮类毒素的隐蔽型A 型单端孢霉烯族毒素的隐蔽型水解伏马毒素其他
典型毒素名称脱氧雪腐镰刀菌烯醇-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-Glca-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)单乙酰氧基镰草镰刀菌烯醇-葡萄糖苷(MASGlc)2-keto-HFB13-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结合态展青霉素

  三、新兴及隐蔽型真菌毒素危害

   毒素污染粮食和饲料后会降低作物产量,对农业和畜牧业造成危害。据联合国粮食与农业组织(FAO)报告全球每年约有 25% 的农作物受到不同程度的真菌毒素污染 ,保守估计造成的经济损失可达数千亿美元。受污染的粮食和饲料等作物,一旦进入食物链被人或动物食用,会造成不同程度的疾病影响,如脏器损伤、生殖异常、免疫抑制、畸变和癌变等,严重的会导致大规模疾病爆发,造成不可估量的损失。

   多种毒素往往具有协同的毒性,新兴毒素虽然暂时未制定检测标准或未列入限量标准,但其潜在危害不容忽视,随着研究的深入,标准规定也必将逐步丰富。而隐蔽型毒素进入生物体内会游离出原型,恢复毒性,某些隐蔽型本身毒性甚至比原型更强。目前欧盟对于新兴及隐蔽性毒素监测已经开展了多年风险监测评估,且相应限量法规正在制定。这两类毒素尽管目前在国内尚未被列入监管,但是国内围绕新兴及隐蔽性毒素污染及其毒理学已开展了相关研究,相信不久的将来污染较为严重、毒性较强的新兴和隐蔽性毒素将会纳入常规监测,所以对新兴毒素及隐蔽性毒素的关注及检测是非常有必要的。

  四、普瑞邦检测解决方案

   普瑞邦专注于食品安全(尤其生物毒素)检测产品的研发与应用。自成立以来,组建专业团队不断深挖,专注生物毒素研发,专心优化产品与服务。公司现有成熟的生物毒素生物合成纯化平台、标准物质制备研发平台、应用方法开发拓展平台,目前已有资源库1000多株菌种,100多株藻种,标准品系列采用生物合成,避免化学合成造成的毒性毒力差异。

   普瑞邦作为国内生物毒素检测行业的重要见证者和参与者,始终对生物毒素检测技术和市场保持着密切关注和高度敏感。特别是在当前国内生物毒素检测市场同质化竞争加剧和“国产替代”大趋势下,Pribolab提供生物毒素标准品及其他检测耗材的定制化服务,包括真菌毒素、蓝藻海洋毒素、以及特别是越来被关注的新兴毒素和隐蔽毒素。

  公司始终专注生物毒素研究前沿,目前在新兴、隐蔽型生物毒素产品、技术及解决方案方面也已储备深厚的经验。目前可提供的服务包含:

  1 标准品定制:

固体大包装纯度定制浓度定制混标多种毒素组合包装规格定制

  基于研发、制备及标准品生产平台,普瑞邦可提供货期从一周到几个月不等的定制服务。定制标准品与商品化常规产品采用同等的生产及品控要求,确保供货品质。尤其是大包装定制标准品系列采用生物合成,与天然毒素毒性一致,配合稳定同位素全标记内标,可用于动物毒理及免疫实验、毒素降解试验与评价、细胞毒性研究、多毒素检测筛查等,避免合成毒素毒理差异造成实验偏差。

  2 标准品研发:

  基于成熟的研发平台和丰富的菌株、藻种储备库,专业的制备及生产团队,普瑞邦最新推出新兴毒素定向研发服务及内标定制服务。以DON及其衍生物为例,已开发出的标准品达十余种,并可根据应用实验需求定制研发和不断扩展:

脱氧雪腐镰刀菌烯醇雪腐镰刀菌烯醇镰刀菌烯酮-X3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷脱氧雪腐镰刀菌烯醇-15-葡萄糖苷脱氧雪腐镰刀菌烯醇 3-葡糖苷酸脱氧雪腐镰刀菌烯醇15-葡糖苷酸/去环氧脱氧雪腐镰刀菌烯醇二乙酰镳草镰刀菌烯醇
DeoxynivalenolNivalenolFusarenon-X3-Acetyl-Deoxynivalenol15-Acetyl-Deoxynivalenol
DON-3-O-Glucoside 

DON-15-O-Glucoside;
Deoxynivalenol 3-GlucuronideDeoxynivalenol 15-Glucuronide3-keto-4-deoxynivalenol Deepoxy-deoxynivalenolDiacetoxyscirpenol
51481-10-823282-20-423255-69-850722-38-888337-96-6131180-21-7/1000000-13-41372859-16-9111827-63-588054-24-42270-40-8

  3 检测方法开发:

  在检测方法开发方面,普瑞邦可提供包括同时检测多种毒素及其代谢物的前处理方法,配套耗材的应用,质谱条件开发优化等服务。力求实现便捷简化的前处理过程配合仪器实现多毒素快速筛查和不同基质准确检测。例如7种交链孢酚类同时检测、4种恩镰孢菌素及白僵菌素内标质谱条件建立、十余种麦角生物碱类质谱检测方法等。并可提供技术上门服务。

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6种交链霉毒素内标MRM监测图

  4 检测耗材研制:

  公司开发了从快速筛选的试纸条、试剂盒到精准检测配套的内标、质控样,前处理免疫亲和柱、多功能净化柱等全套的检测耗材。开发的MFC多毒素净化柱可同时实现30+毒素的同时净化,针对大多数净化柱对于伏马毒素存在吸附的问题,优化了产品性能,实现常规限量真菌毒素同时处理,30S净化。对于恩镰孢菌素、交链孢酚类毒素,已开发出对应的前处理小柱。

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  5 送检筛选服务:

  目前公司已为众多科研实验室提供了总类不同的送检筛选服务,包括但不限于降解手段探究、样品筛查及新兴、隐蔽型真菌毒素毒素监测、代谢物监测、非标特殊基质毒素含量检测等。普瑞邦检测实验室已建立100+毒素标准品定制筛查,400+毒素数据库。

  普瑞邦运用LC-MS/MS法建立了100+的多毒素筛查方法,并验证了方法的检出限及定量限。

   可筛选毒素种类如下:

图片.png

  100+多毒素筛查方法优势:

  灵敏:较低的检出限,部分项目可在ppb级别。

  专一:同时对多种毒素进行准确选择,时效快,效率高。

  准确:在一次扫描中对多种物质进行准确的定量。

  6 科研课题及专利申报合作

   有赖于客户的信任和多年的生物毒素研究基础,普瑞邦每年均参与多项科研课题合作,旨在拓展检测新产品、新技术,研究真菌毒素前沿课题。为真菌毒素领域的检测提供更便捷、更高效、更先进的产品与服务。包括省级、国家级科研课题,高新技术竞赛课题,国标及团体标准申报合作,检测产品研发等。

  Pribolab提供科研合作服务,基于我们百余种生物毒素的储备及多种检测手段、设备配套,以及众多科研用户的资源分享,将有专业的高层次人才团队来组织完成,使您无后顾之忧,可节省大量的时间和精力以便在工作岗位上取得更好的成绩。

  我们愿做您科研的助手和检测的智囊团。

  五、总结

   长期以来,国内外对真菌毒素的检测、监测主要集中在法规规定的常见真菌毒素品类,导致新兴及隐蔽型毒素一直被忽略.近年的研究发现,新兴毒素及隐蔽型真菌毒素作为自然发生的污染物,往往与其他常见毒素同时存在于粮食与食品中,引起国内外食品安全领域的关注。目前有关新兴及隐蔽型真菌毒素的检测还有待深入研究探索。现阶段普瑞邦正在加大关于新兴毒素及隐蔽性毒素的研发力度,未来会有更多新兴和隐蔽性毒素检测的相关产品面市,助力社会对这两类危害性毒素的关注及检测。

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