降解伏馬菌素的方法

專利名稱：降解伏馬菌素的方法
技術領域：
本發明涉及一種降解伏馬菌素的方法。
背景技術：
伏馬菌素(Fumonisin, F)是80年代末期發現的一組由串珠鐮刀菌^F^ahww wo"/z/or附e 產生的水溶性代謝產物，是對人類和動物危害大的真菌毒素之一。伏馬菌素是一種 由不同的多氫醇和丙三羧酸組成的結構類似的雙脂化合物(式I所示的FB, 、FB2、 FB3或 FB4)，其中伏馬菌素Bi (FB^ C34H59015N，分子量721)是污染玉米或串珠鐮刀菌培養物 中伏馬菌素的主要組分，也是導致伏馬菌素毒性作用的主要原因(GrelderblomW.C.,
Jaskiewicz K., Marasas W.F., et al. Fumonisins-novel mycotoxins with cancer promoting activity produced by Fusarium moniliforme. Appl Environ Microbio, 1988, 54 (7): 1806-1811)。<formula>formula see original document page 3</formula>玉米是全球性的重要飼料資源和淀粉資源，玉米中淀粉含量為70%，蛋白質和 脂肪含量也很高。我國玉米種植面積居世界第二位，而總產量占世界總產量20%。玉米在 世界糧食貿易中居第二位(僅次于小麥)，貿易總量為0.7億-0.8億噸(占世界糧食貿易總 量的30%)。我國出口玉米貿易量約占全球玉米貿易量的13%。
但是近年來，隨著食品安全問題的加深，玉米的真菌毒素污染情況日益嚴重，嚴重危 機了糧食和詞料安全。在美國、阿根廷、古巴、中國等很多國家和地區的谷物中都相繼發 現了伏馬菌素的存在。據FAO報告，全球每年約有25%的農作物遭受真菌及毒素污染， 約有2%的農作物因污染嚴重而失去營養和經濟價值，造成直接和間接經濟損失達數百億美 元。而且真菌毒素對人和動物健康的危害也巳引起廣泛關注。
研究表明，伏馬菌素可以污染多種糧食及其制品，對人畜健康造成危害。據資 料，伏馬菌素大多存在于玉米及玉米制品中，其含量一般超過lmg/kg，在大米、面條、調味品、高粱、啤酒中、蘆筍中也有較低濃度的伏馬菌素存在。伏馬菌素不僅 降低農產品和飼料品質，使經濟遭受巨大損失，而且還可以通過污染或殘留伏馬菌 素的肉、乳等動物源性食品進入人體，給人的健康造成威脅。研究證實，伏馬菌素
可導致馬產生白腦軟化癥(ELEM)和神經性中毒而呈現意識障礙、失明和運動失調， 甚至導致死亡；對豬產生肺水腫綜合征(PPE)，并能造成肝臟和食道的損傷；對雞 胚具有致病性和致死性，早期雞胚變化包括腦積水、喙大、頸長，病理改變包括肝、 腎、心、肺、肌肉骨骼系統和腸等；危害靈長類動物的肝臟和腎臟，并被懷疑可誘 發人類患食道癌等疾病。國際癌癥研究中心(International Agency for Research on Cancer, IARC)把伏馬菌素劃分到2B組，即人類可能的致癌物。所以真菌毒素的存 在已經成為農產品國際貿易中主要障礙因素，致使我國農產品進出口貿易蒙受巨大 損失，影響了我國農產品國際市場聲譽。

發明內容
本發明的目的是提供一種降解伏馬菌素的方法。
本發明所提供的降解伏馬菌素的方法，是用Y射線輻照含有伏馬菌素的樣品得 到伏馬菌素含量降低的樣品。
所述方法中，所述輻照劑量為2-10 kGy，優選為4-10 kGy，最優選為6 -lOkGy。 所述伏馬菌素為伏馬菌素Bp
所述含有伏馬菌素的樣品為含有伏馬菌素的農產品和/或農產品加工得到的制 品，如食品，詞料等成品。
本發明的方法用Y射線直接對農產品，食品，飼料等成品進行輻照，方法操作 簡單，效果明顯，可使伏馬菌素B,降解率達到63.47%。輻照技術在食品去毒處理 過程中具有明顯的優勢，既可殺死病原微生物，又能降解其中的生物毒素，而且不 會產生任何工業污染。
具體實施例方式
下面結合具體實例對本發明做詳細說明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊 說明，均為常規方法。
實施例l、降低染菌玉米中伏馬菌素Bi的方法 1、所用試劑
甲醇色譜純；正己垸色譜純；氯化鈉分析純；甲酸分析純；超純水。 串珠鏈刀菌(購自美國菌種保藏中心ATCC， CASN0.52539) 伏馬菌素Bl標準儲備液的配制用甲醇將伏馬菌素Bl標準品配制成40mg/L 標準儲備液，4'C避光保存。
4伏馬菌素B1標準工作液的配制用甲醇與水的混合液(甲醇與水的沐積比為
50:50)稀釋標準儲備液配制成0.01、 0.05、 0.1、 0.5、 1、 5、 10mg/L伏馬菌素Bl 標準工作溶液。
2、 所用儀器
AgilentllOO液相系統(美國Agilent公司)； API3000三級四極桿質譜系統(美國應用生物系統)； AW220萬分之一天平(上海申光儀器儀表有限公司)； FW100高速萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司)； LD4-2低速離心機(北京醫用離心機廠)； 固相萃取裝置(美國Supdco公司)； Oasis HLB固相萃取柱(3cc/60mg， Waters公司)
3、 電子束輻照降低伏馬菌素Bi
將串珠鐮刀菌52539接種于葡萄糖瓊脂(馬鈴薯200g，蔗糖/葡萄糖20g，瓊 脂15-20g， pH自然。培養基的配制馬鈴薯去皮，切成塊煮沸30min，然后用紗 布過濾，再加糖及瓊脂，熔化后補足水至1000mL。 12rC滅菌30min。)斜面，溫度 25°C，濕度80%，培養10天，待斜面長滿黃綠色菌絲，菌絲上略生孢子時，用無菌 水制成孢子懸浮液(107cfu/ml)。將5g玉米在紫外燈下照射30min滅菌后，加入 5ml無菌水(121°C， 20min)，然后加入孢子懸浮液lml。溫度25。C，濕度80%， 培養10天感染串珠鐮刀菌(T^犯n'wm mo"/z/wme 的玉米樣品。
將上述感染串珠鐮刀菌(^ksfln'"m mo"/z/orme的玉米樣品，取6份，每 份5g，其中5份分別置于100ml聚丙烯離心管(材質為99.9%生物級聚丙烯，耐輻 射)中密封，放入⑨CoY射線輻射場(中國農業輻照中心)內進行輻照處理，輻照 劑量分別設定為2kGy， 4kGy， 6 kGy， 8kGy或10kGy。以未輻照的染菌玉米為對 照。.其中一份染菌玉米未輻照做為對照。上述實驗重復三次。
將處理后的玉米樣品檢測伏馬菌素Bi的含量，具體方法如下所述
O提取分別在裝有上述輻照后的玉米樣品離心管和裝有未輻照玉米樣品的離 心管，加入50ml體積百分含量為60X的甲醇的水溶液，5gNaCl， 10ml正己烷，搖 勻，放入離心機中離心提取30min。提取后，用定量濾紙過濾，入分液漏斗靜置分 層，取5ml下層溶液進行如下步驟2)的凈化處理。實驗重復3次。
2)凈化將OASIS HLB固相萃取柱(3cc/60mg，購自Waters,貨號WAT094226) 置于真空固相萃取裝置(購自AgelaTechnologies,貨號M0401001)上，加2ml甲 醇活化，待甲醇至OASIS小柱吸附劑(此吸附劑是屬于固相萃取柱自帶)上層時，再加2ml純水平衡小柱，然后加上述得到的下層溶液5ml過柱，流速為lml/min， 加入3ml純水淋洗OASIS小柱兩次，后用2ml體積百分含量為30%的甲醇的水溶 液，淋洗OASIS小柱以除去雜質，用真空泵抽干。最后以lml甲醇洗脫，洗脫液用 純水定容至2ml，待分析。
3)分別注入50^iL適當濃度的伏馬菌素B,標準溶液及步驟2)定容得到的樣品 分別于高效液相色譜串聯質譜儀(LC-MS)中，按以下分析條件進行分析，記錄峰 面積。根據標準樣品的保留時間定性，外標法定量。
① 色譜條件
Agilentll00液相系統，G1312A二元泵系統，G1367A型自動進樣器。 色譜柱Agela Technologies Inc. Venusil ASB-C18，柱內徑x柱長2.1 xl50mm， 填料直徑5pm。
流速200pl/min;
流動相甲醇水(0.5mmo1乙酸銨+0.02%甲酸)(此處是含0.5mmo1乙酸銨 和體積百分含量為0.02%的甲酸的溶液)=53 : 47; 進樣體積1(^1。
② 質譜條件
API3000三級四極桿質譜系統；
掃描方式多反應監測(MRM)，正離子分析模式；
離子源Turbo Spray離子源；
前級離子722.2; 二級離子352.6、 334.6。
質譜參數設置
霧化氣(NebulizerGas， NEB):氮氣，10ml/min; 窗簾氣(Curtain Gas， CUR)氮氣，12ml/min; 電離電壓(Ionspray Voltage, IS) : 5000V; 加熱溫度(Temperature, TEM) : 400°C; 碰撞氣(CollisionGas， CAD):氮氣，6ml/min; 去集簇電壓(Declustering Potential, DP) : 50V; 聚焦電壓(Focusing Potential, FP) : 160V; 入口電壓(Entrance Potential, EP) : 10V; 碰撞能(CollisionEnergy, CE) : 52V;
碰撞池出口電壓(Collision Cell Exit Potential, CXP) : 12V。
經過2kGy， 4kGy， 6kGy， 8kGy或10kGy吸收劑量輻照的染菌玉米樣品，經提取、凈化、進LC-MS分析后樣品中的伏馬菌素B,的峰面積，結合標準曲線換算成 樣品溶液的濃度，計算出溶質的質量，然后除以稱取的玉米的質量，得到降解后的 折合濃度。降解率由不同吸收劑量下的折合濃度與未輻照時的折合濃度相比得出。 已計算的未輻照的染菌玉米中伏馬菌素B!的污染濃度為1760pg/kg。上述計算數據
為三次重復的平均值。
一般來講，食品輻照工藝劑量要求不超過10kGy。結果如表l所示，結果表明，
經Y射線輻照后，輻照劑量10kGy，玉米伏馬菌素B1降解率在63.47%左右，可以
有效降低玉米種伏馬菌素Bl的含量。
表1.染菌玉米中伏馬菌素B1的輻照降解
吸收劑量折合濃度降解率/%
017600
216923.86
4152913.13
6126927.90
899343.58
1064363.4權利要求
1、一種降解伏馬菌素的方法，是用γ射線輻照含有伏馬菌素的樣品得到伏馬菌素含量降低的樣品。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述輻照劑量為2-10kGy。
3、 根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述輻照劑量為4-10kGy。
4、 根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述輻照劑量為6-10kGy。
5、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述伏馬菌素為伏馬菌素B,。
6、 根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于所述含有伏馬菌素 的樣品為含有伏馬菌素的農產品和/或農產品加工得到的制品。
全文摘要
本發明公開了一種降解伏馬菌素的方法。該方法，是用γ射線輻照含有伏馬菌素的樣品得到伏馬菌素含量降低的樣品。本發明的方法可以直接對農產品，食品，飼料等成品進行輻照，方法操作簡單，效果明顯，可使伏馬菌素B₁降解率達到63.47％。
文檔編號A23L1/015GK101485406SQ20091007870
公開日2009年7月22日 申請日期2009年3月2日 優先權日2009年3月2日
發明者周洪杰, 哈益明, 張慶芳, 李慶鵬, 鋒 王, 王志東 申請人:中國農業科學院農產品加工研究所