黄曲霉毒素及其分析方法
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誅饲料与添加剂
1概述
黄曲霉素(AFT)为黄曲霉和寄生曲霉产毒菌株的代谢产物。此外,在热带地区,温特曲霉和软毛青霉也能产生少量的黄曲霉毒素。
1.1结构
AFT是二呋喃环和香豆素(氧杂萘邻酮)的衍生物,目前已明确分子结构的约有17种。饲料在自然条件下污染的AFT 主要有AFTB
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、AFTB2、AFTG1、AFTG2,其中以AFTB1最多,AFTG1其次,AFTB2和AFTG2很少。
1.2理化性质
AFT溶于多种极性有机溶剂,如氯仿、甲醇、乙醇、丙酮、乙二甲基酰胺,难溶于水(在水中最大溶解度为10毫克/升),不溶于石油醚、乙醚和己烷,这是提取和溶解依据。
在365纳米波长的紫外灯下,B族黄曲霉毒素呈蓝色荧光,G族呈黄绿色荧光。
AFT对光、热、酸较稳定,但对强酸、强碱和氧化剂不稳定。AFT能耐高温,一般的蒸煮不易破坏,只有加热到280~300℃时才裂解,高压灭菌2小时,毒力降低25%~33%,4小时降低50%。对紫外光也相对稳定,但在强紫外光照射下可破坏。在酸性和中性介质中稳定,但pH值<3时分解。对碱不稳定,当pH值9~10时,其内酯环开裂生成几乎无毒的盐,荧光也随之消失,但此反应是可逆的,在酸性条件下又复原。
对氧化剂也不稳定,很多氧化剂如次氯酸钠、氯、过氧化氢、臭氧和高硼酸钠等均可使毒素破坏,荧光消失,且氧化剂浓度越高,分解越快。其中,5%次氯酸钠常作为实验室里AFT 的消除剂。
1.3毒性
AFT属剧毒物质,是目前发现最强的化学致癌物质,在世界卫生组织确定重点研究的毒物中被列为首位。不同黄曲霉毒素之间毒性差异很大,根据雏鸭的口服半数致死量可知,AFTB1的毒性最大,半数致死量为0.24~0.56毫克/千克;AFTG1次之,半数致死量为0.78~1.20毫克/千克;AFTB2的半
数致死量为1.68毫克/千克;AFTG
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的半数致死量为3.45毫克/千克。
由于自然界黄曲霉产毒菌株产生的毒素以AFTB
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的比例为高,加之其毒性和致癌性最大。因此在检验饲料中黄曲霉毒素
含量和对其进行卫生评价时,一般只以AFTB
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作为分析指标。
几乎所有的动物对AFT都很敏感,但不同的品种、性别、营养状况对AFT的敏感性不同。一般地说幼年动物比成年动物敏感,雄性动物比雌性动物敏感。不同动物中,雏鸭、仔猪、火鸡为最敏感,绵羊对黄曲霉毒素有较高的耐受性。高蛋白饲料可降低动物对AFT的敏感性。
急性AFT中毒主要表现为出血、贫血、黄疸、血清谷丙转
氨酶(GPT)升高。剖解主要病理变化为广泛性出血、中毒性肝炎。组织学检查可见肝细胞变性坏死,部分肝小叶增生,胆小管增粗。
慢性AFT中毒主要表现为贫血、消瘦。剖解可见肝萎缩硬化和胸腹腔积液。组织学检查可见肝结缔组织增生,病程长的可见肝癌结节。
2一般分析方法
黄曲霉毒素的分析方法很多,有微柱法(与柱层析相似,常用作筛选),高效液相色谱法(HPLC),气相色谱法(GC)和薄层色谱法(TLC)。薄层色谱法分析黄曲霉毒素一般要经过毒素的提取和纯化,定量测定、理化鉴定。
2.1AFT的提取和纯化
黄曲霉毒素提取常用的有机溶剂有甲醇、氯仿、丙酮。根据样品的性质不同,通常在这几种有机溶剂中加入一定比例的水。如花生中黄曲霉毒素的分析方法是用甲醇-水(55∶45)提取的,而棉籽中黄曲霉毒素的分析方法是用丙酮-水(85∶15)提取的。
常用的提取方法是振荡提取法和匀浆提取法。提取液用萃取法纯化或在提取过程中用液固提取法纯化,纯化后的提取液浓缩至干,再用苯-乙腈(98∶2)溶解定容,供薄层色谱分析。
2.2定量分析
AFT分析常用的展开剂有,氯仿-丙酮(92∶8),苯-甲醛-乙酸(90∶5∶5),乙醚-甲醇-水(96∶3∶1)。将上述样液和标准液点于薄层板上,用适合的有机溶剂展开,然后于365纳米的紫外灯下观察。然后用下述方法定量,将提取液稀释,直至薄层板刚好能看到兰紫色荧光。通过荧光的黄曲霉毒素的最低量(一般情况下是0.0004微克)推知提取液中黄曲霉毒素的浓度,或将不同量标准黄曲霉毒素和提取液在同一薄层板上展开。再通过肉眼比较或薄层扫描仪扫描,求出待测样品的含量。
有时将点好样的薄层板先用无水乙醚预展,目的是消除一些杂质的干扰,预展后,黄曲霉毒素应在原点不动。
2.3理化鉴定
为了区别其可能产生荧光并与黄曲霉毒素Rf值相似的物质,必须对黄曲霉毒素进行鉴定。常用鉴定方法有以下2种。
光谱分析法。将薄层板上的荧光斑点(或带)剥离下来,用氯仿-甲醇洗脱,洗脱液蒸发至干,再用氯彷溶解,测定其紫外吸收光谱,并和标准液比较。
衍生物法。黄曲霉毒素能与三氟乙酸反应形成黄曲霉毒素的衍生物,通过标准黄曲霉毒素形成的衍生物与待测样品形成的衍生物的Rf值的比较,即可对待测样品进行鉴定。
黄曲霉毒素及其分析方法
宋彬彬(哈尔滨市饲料科学研究所150018)
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养殖技术顾问2011.7