免疫学技术在霉菌毒素检测中的应用

中国是饲料生产第一大国,饲料质量安全关系到养殖业发展的兴衰。霉菌毒素污染严重危害饲料及饲料原料质量安全,因此,建立毒素检测方法对预防霉菌毒素污染,减少毒素中毒事件发生至关重要。综述了霉菌毒素的性质、危害及免疫学检测方法的发展,并展望了毒素检测方法的发展趋势。     

药用植物真菌毒素污染现状与控制策略

药用植物被广泛用作家庭医疗和制药工业的原材料。随着消费量和种植面积的逐年增加,药用植物真菌毒素污染有加重的趋势。在生长、收获、处理和储存的过程中,药用植物都可能会受到各种霉菌的污染,从而导致其发霉并产生真菌毒素。加之缺乏对这些天然药品质量和毒性的有效监测,其安全性已经成为一个严重的公共卫生安全问题。本文对药用植物中主要的真菌毒素污染种类及其天然存在情况进行了综述,提出了真菌毒素污染防控措施,并对保障药品质量安全和人体健康采取的方法进行了展望。     

果品主要真菌毒素污染检测、风险评估与控制研究进展

果品在生产、贮运过程中易发生真菌性病害,不但可引起腐烂或腐败,带来严重的经济损失,部分霉菌还可能产生真菌毒素对人体健康造成潜在危害。真菌毒素是一类由丝状真菌在适宜条件下产生的有毒次级代谢产物,是继农药残留、重金属污染后,影响果品质量安全的又一类关键风险因子,具有强毒性。大量研究表明,真菌毒素可致DNA损伤,低浓度下即可对人和动物健康造成危害,使肝脏、肾脏和胃肠道发生病变,并且可致癌、致畸、致突变等,研究真菌毒素的污染状况,进行精准检测、风险评估和控制,对于果品质量安全研究具有重要意义。展青霉素(Patulin,PAT)、黄曲霉毒素(Aflatoxins,AF)、链格孢毒素(Alternaria toxins)和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是存在于果品中的主要真菌毒素种类,国际癌症研究机构(IARC)分别将PAT、AFB1、AFM1和OTA列为第3类、1类、2B类和2B类致癌物质。通常果品中检出的真菌毒素含量极低,因此对检测方法的要求较高,目前主要的分析方法有薄层色谱法、高效液相色谱(含质谱联用)技术、气相色谱(含质谱联用)技术、毛细管电泳技术等,但往往由于化学结构和性质各异,无法采用一种标准方法完成对所有真菌毒素的定量测定。因此,筛选准确、高效、快速的检测方法也是该领域当今的研究热点。迄今为止,已有80个国家和地区制定了果品中真菌毒素的限量标准来保护消费者健康,但均未涉及链格孢霉毒素。许多国家均不同程度地开展了真菌毒素风险评估研究,基于毒理学数据的评估结果表明,大多情形下通过果品摄入的真菌毒素水平极低,不会对居民健康产生危害。果品中的真菌毒素可采用化学、物理、生物等方法进行防治、降解和控制,但无法将被真菌毒素污染后产品中的毒素完全脱除,果品中真菌毒素污染重在"防"而非"除"。本文从果品中主要真菌毒素的种类、污染状况、毒性、检测方法、限量标准、风险评估及控制技术等方面进行概述,同时,对果品中真菌毒素的重点研究方向进行了展望,以期为该领域研究者提供参考。     

水稻幼穗响应稻曲病菌毒素胁迫早期的转录组分析

【目的】由稻曲病菌引起的稻曲病不仅造成水稻减产,而且还会产生对动物和植物有毒的真菌毒素。探明水稻幼穗对稻曲病菌毒素胁迫响应的分子机制,可为发掘水稻抗稻曲病基因以及抗病分子育种开辟新的思路。【方法】用稻曲病菌毒素处理水稻幼穗,采用转录组测序技术对水稻幼穗进行转录组测序,以水稻9311基因组作为参考基因组进行对比,利用TPM法计算基因表达量,设定参数（差异倍数的绝对值不小于2,且q值不大于0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析、富集功能分析,鉴定水稻响应胁迫的关键基因,并利用实时荧光定量PCR技术对差异表达基因进行验证。【结果】在稻曲病菌毒素胁迫12 h后,水稻幼穗出现2526个差异表达基因（DEG）;通过GO富集、KEGG代谢途经和KOG功能分析,将差异基因划分为GO功能下的64个条目、32个代谢途径和KOG功能下23个类别,包括淀粉和蔗糖代谢、苯丙类生物合成、碳代谢、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等生物学过程。DEG中有66个植物转录因子,分属7种植物转录因子家族,包括WRKY和Myb两大转录因子。分析二萜类生物合成与淀粉和蔗糖代谢途径相关基因发现,OsCPS2、OsKSL4和细胞色素P450等基因表达量上调,而淀粉酶、β-呋喃果糖苷酶和UDP-焦磷酸化酶等基因表达量下调,推测这些基因在水稻响应稻曲病菌毒素胁迫时发挥重要的作用。【结论】稻曲病菌毒素作为非生物胁迫因素对水稻幼穗具有毒性;通过干扰淀粉和蔗糖代谢等途径而影响种子营养物质的合成,降低水稻抵抗病原菌侵染水稻的能力。     

西安地区羊奶的成分和霉菌毒素污染状况研究

为研究西安地区羊奶的成分和霉菌毒素污染状况,采集了西安市70批次生鲜羊奶样品和30批次羊奶粉样品,利用Milkscan乳成分测定仪和液相色谱串联质谱法检测羊奶的质量指标(蛋白、脂肪和体细胞数)和霉菌毒素污染状况(黄曲霉毒素M₁、赭曲霉毒素A、α-玉米赤霉烯醇和玉米赤霉烯酮)。结果表明:1)生鲜羊奶的乳蛋白、乳脂肪和体细胞数平均为3.6%、4.1%和116.9万cells/mL;2)黄曲霉毒素M₁、赭曲霉毒素A、α-玉米赤霉烯醇和玉米赤霉烯酮在生鲜羊奶中检出率和平均含量分别为98.1%和12.4 ng/kg、80%和96.6 ng/kg、77.1%和74.5 ng/kg、80.0%和36.2 ng/kg,在羊奶粉中检出率和平均含量分别为100%和57.3 ng/kg、37.0%和37.1 ng/kg、60.0%和59.8 ng/kg、100%和97.1 ng/kg,所有样品中霉菌毒素含量都处于痕量水平,远低于黄曲霉毒素M₁的国家限量(500 ng/kg);3)黄曲霉毒素M₁显著影响乳蛋白含量(P<0.01),α-玉米赤霉烯醇也显著影响体细胞数(P<0.001),玉米赤霉烯酮和α-玉米赤霉烯醇、乳蛋白与乳脂肪间存在显著相关性(P<0.01)。结果显示,目前西安地区羊奶质量在安全范围,但霉菌毒素污染的风险还应引起人们的警惕。     

农产品中典型真菌毒素免疫检测技术及其应用研究进展

真菌毒素是一类由产毒真菌产生的次级代谢产物。由于其种类多、毒性强、污染范围广的特点,对人和动物的健康存在威胁。因此建立精准、高效的真菌毒素检测技术对农产品中真菌毒素的监测和防控具有重要意义。免疫分析技术因其灵敏度高、检测速度快和对操作人员要求低等优点被广泛应用于农产品的检测。本文重点介绍了近年来黄曲霉毒素B₁、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A、脱氧雪腐镰刀菌烯醇及伏马菌素B₁等典型真菌毒素快速免疫检测技术,分析了各检测技术的优缺点,并概述了其检测技术产品化,展望了今后真菌毒素检测技术的发展方向。     

饲料中霉菌毒素生物降解的研究进展

霉菌毒素的高毒性和强致癌性严重威胁动物生产性能和人类健康,每年给畜牧业和食品工业带来巨大经济损失。因物理和化学去毒方法存在诸多应用缺陷,故作为一种安全、高效、环保的方法,霉菌毒素生物降解法备受关注。本文对霉菌毒素毒性的作用机制、生物降解的研究进展进行综述,对目前生物降解研究存在的困难提出策略和建议,为饲料和食品中霉菌毒素的生物解毒提供理论基础和实践依据。     

2017—2018年原料及饲料中霉菌毒素变化趋势

霉菌毒素在原料及饲料中处于不断变化中。为了解国内市场上原料及饲料中霉菌毒素污染情况,2018年度从市场上收集124份样品,经前处理后按照酶联免疫法测定3种霉菌毒素含量并对数据进行分析。结果表明:与2017年相比,呕吐毒素污染范围依然广泛,黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮污染范围有所缩小,但玉米赤霉烯酮超标率呈上升趋势。此外,还对新版饲料卫生标准中玉米赤霉烯酮限量进行了详细的阐述。     

Natural occurrence of fusarium head blight,mycotoxins and mycotoxin‐producing isolates of Fusarium in commercial fields of wheat in Hubei

Combined analyses of the natural occurrence of fusarium head blight (FHB), mycotoxins and mycotoxin‐producing isolates of Fusarium spp. in fields of wheat revealed FHB epidemics in 12 of 14 regions in Hubei in 2009. Mycotoxin contamination ranged from 0·59 to 15·28 μg g^?1 in grains. Of the causal agents associated with symptoms of FHB, 84% were Fusarium asiaticum and 9·5% were Fusarium graminearum, while the remaining 6·5% were other Fusarium species. Genetic chemotyping demonstrated that F. asiaticum comprised deoxynivalenol (DON), 3‐acetyldeoxynivalenol (3‐AcDON), 15‐acetyldeoxynivalenol (15‐AcDON) and nivalenol (NIV) producers, whereas F. graminearum only included DON and 15‐AcDON producers. Compared with the chemotype patterns in 1999, there appeared to be a modest shift towards 3‐AcDON chemotypes in field populations during the following decade. However, isolates genetically chemotyped as 3‐AcDON were present in all regions, whereas the chemical 3‐AcDON was only detected in three of the 14 regions where 3‐AcDON accounted for 15–20% of the DON and acetylated forms. NIV mycotoxins were detected in seven regions, six of which also yielded NIV chemotypes. The number of genetic 3‐AcDON producers was positively correlated with amounts of total mycotoxins (DON, NIV and acetylated forms) or DON in wheat grains. Chemical analyses of wheat grains and rice cultures inoculated with different isolates from the fields confirmed their genetic chemotypes and revealed a preferential biosynthesis of 3‐AcDON and 4‐AcNIV in rice. These findings suggest the importance of chemotyping coupled with species identification for improved prediction of mycotoxin contamination in wheat.     

小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及毒素化学型分析

 为从分子水平上明确小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及其B 型毒素化学型的分布特点,本研究对2008 年度采自四川、重庆、湖北、安徽、江苏、河南6 省33 县市的赤霉病穗上分离获得的433 个镰刀菌单孢菌株,用鉴定种和鉴定B 型毒素化学型的特异性引物进行了鉴定分析。致病种检测结果表明,四川病穗检测到Fusarium asiaticum、F. graminearum、F.avenaceum 和F. meridionale 4 个镰刀菌种,重庆、湖北、安徽和江苏病穗检测到F. asiaticum 和F. graminearum 2 个种,河南病穗仅检测到F. graminearum 1 个种。毒素化学型检测结果表明,Nivalenol(NIV)是四川和重庆镰刀菌主要毒素化学型,Deoxynivalenol(DON)是湖北、河南、安徽和江苏镰刀菌主要毒素化学型;将DON 化学型进一步划分为3-AcDON 和15-AcDON 显示,四川、湖北、江苏镰刀菌毒素以3-AcDON 为主,安徽镰刀菌毒素为3-AcDON 和15-AcDON 两者参半,河南镰刀菌全部产生15-AcDON。结果揭示,F. asiaticum 是四川、重庆、湖北和江苏等赤霉病流行麦区的优势致病种;镰刀菌产生的DON 和NIV 毒素化学型存在明显的地域分布,长江上游的麦区以NIV 为优势化学型,长江中下游麦区以DON 为优势化学型;镰刀菌致病种与DON 毒素的化学型间存在一定关系。