蒙脱石对黄曲霉毒素B1（AFB1）和玉米赤霉烯酮（ZEN）的体外吸附效果

陈光明，谢玲玲，王 莹，刘建军，刘桂兰，刘爱玲

（瑞普（天津）生物药业有限公司，天津 300300）

蒙脱石对黄曲霉毒素B1（AFB1）和玉米赤霉烯酮（ZEN）的体外吸附效果

陈光明，谢玲玲，王 莹，刘建军，刘桂兰，刘爱玲

（瑞普（天津）生物药业有限公司，天津 300300）

旨在比较蒙脱石对黄曲霉毒素B1（AFB1）和玉米赤霉烯酮（ZEN）的体外吸附效果。分别在pH值3.0和pH值6.5的条件下，采用ELISA方法评价蒙脱石对AFB1和ZEN的体外吸附效果。结果表明，pH值3.0条件下，蒙脱石对AFB1的吸附率和吸附量分别为88.00%、440.00 μg/g，对ZEN的吸附率和吸附量分别为7.50%、37.50 μg/g；pH值6.5条件下，蒙脱石对AFB1的吸附率和吸附量分别为84.00%、420.00 μg/g，对ZEN的吸附率和吸附量分别为6.60%、33.00 μg/g。综上提示，蒙脱石对AFB1的吸附效果较好，对ZEN的吸附效果较差。

蒙脱石；AFB1；ZEN；吸附效果

霉菌毒素是霉菌在生长过程中产生的有毒次级代谢产物，在饲料中检出率很高［1］。目前已知的能污染饲料的霉菌毒素有100多种，其中对动物危害最严重的霉菌毒素有黄曲霉毒素B1（AFB1）和玉米赤霉烯酮（ZEN）等［2］。霉菌毒素对畜牧业的危害已受到广泛关注，向饲料中添加能够吸附霉菌毒素的物质是成熟、可行的去毒方法，若毒素在肠道内不被吸收，则直接被排出体外［3］。近年来，开发新型高效霉菌毒素吸附剂是饲料添加剂研究领域的热点。由于动物的胃液pH值范围在3.0左右，肠道的pH值范围在6.5左右，因此笔者选择pH值3.0和pH值6.5条件下模拟动物的胃液和肠道酸碱度，评价蒙脱石对AFB1和ZEN的体外吸附效果。

1 材料与方法

1.1 吸附剂 市售蒙脱石。

1.2 霉菌毒素标准品 AFB1和ZEN标准品各1mg，购自Pribolab公司。

1.3 仪器设备与试剂 酶标仪、恒温振荡器、离心机等；ELISA试剂盒，购自无锡百奥森科技有限公司。

1.4 缓冲溶液的配制 柠檬酸缓冲液：80.3%的0.1 mol/L柠檬酸溶液与19.7%的0.2 mol/L磷酸氢二钠溶液混合，调节pH值至3.0；磷酸氢钠缓冲液：65.3%的0.067 mol/L磷酸二氢钾溶液与34.7%的0.067 mol/L磷酸氢二钠溶液混合，调节pH值至6.5。

1.5 标准霉菌毒素反应液的制备 霉菌毒素标准储备液的配制：分别取AFB1和ZEN标准品1 mg溶于100 mL甲醇溶液中，制成浓度为10 μg/mL的储备液，-20℃避光保存；标准霉菌毒素反应液：分别用pH值3.0的柠檬酸缓冲液和pH值6.5的磷酸盐缓冲液将霉菌毒素标准储备液稀释10倍，得到浓度为1 μg/mL的标准霉菌毒素（AFB1和ZEN）反应液。

1.6 试验分组 对照组：浓度为1 μg/mL的标准霉菌毒素（AFB1和ZEN）反应液，设置3个平行，结果取平均值；试验1组：将蒙脱石20 mg加入到10 mL的标准AFB1反应液中（按0.2%的比例，目前市场上脱霉剂与饲料混合的比例多为0.2%），设置3个平行，结果取平均值；试验2组：将蒙脱石20 mg（按0.2%的比例）加入到10 mL的标准ZEN反应液中，设置3个平行，结果取平均值。

1.7 试验步骤 将试验1组、试验2组放入37℃、120 r/min的恒温摇床中振荡孵育90 min，然后5 000 r/min离心10 min，收集上清液；将试验1组的上清液稀释500倍，试验2组的上清液稀释50倍，用ELISA法检测上清液中剩余的霉菌毒素含量；将对照组中1 μg/mL的AFB1标准反应液稀释500倍，将1 μg/mL的ZEN标准反应液稀释50倍；检测方法和结果处理方法参照酶联免疫试剂盒说明书进行；利用系列AFB1标准溶液（0、0.1、0.25、0.5、1、2 ng/mL）测得的吸光度OD值绘制标准曲线；利用系列ZEN标准溶液（0、1、2.5、5、10、20 ng/ mL）测得的吸光度OD值绘制标准曲线。横坐标为标准溶液浓度的常用对数值（lgC），纵坐标为各标准孔OD值与0 ng/L标准孔OD值的比值［B（标准液）/B（0 ng/L）］。

利用以下公式计算吸附率Y（%）和吸附量Q（μg/g）。

Y=（C0-C）/C0×100%

Q=V×（C0-C）×N/m

其中：C0、C分别为反应前、反应后霉菌毒素的浓度 （ng/mL）；V为溶液的体积 （mL）；N为稀释倍数；m为蒙脱石的质量（mg）。

2 结果与分析

2.1 AFB1和ZEN的标准曲线 建立的AFB1和ZEN的标准曲线分别见图1和图2。由图1可知，AFB1的回 归方程为 y=-0.3813x+0.3449，R2= 0.9922；由图 2可知，ZEN的回归方程为y=-0.3682x+0.6113，R2=0.9919。

图1 AFB1的标准曲线

图2 ZEN的标准曲线

2.2 吸附率Y和吸附量Q 由表1可知，在pH值3.0条件下，蒙脱石对AFB1的吸附率和吸附量分别为88.00%、440.00 μg/g，对ZEN的吸附率和吸附量分别为7.50%、37.50 μg/g；pH值6.5条件下，蒙脱石对 AFB1的吸附率和吸附量分别为 84.00%、420.00 μg/g，对 ZEN的吸附率和吸附量分别为6.60%、33.00 μg/g。在pH值3.0和pH值6.5的条件下，蒙脱石对AFB1的吸附率和吸附量都大于ZEN。

表1 不同pH值条件下蒙脱石对霉菌毒素的吸附率和吸附量

3 讨论

该试验结果表明，蒙脱石对AFB1的吸附效果较好，而对ZEN的吸附效果较差。在吸附剂与霉菌毒素的结合过程中，霉菌毒素的物理和化学性质是关键因素［4］。Sharom等［5］研究表明，有机化合物被吸附的量取决于其在水中的溶解性，水溶性越强，其被吸附的量越大。该研究中选取的2种霉菌毒素，AFB1的水溶性较ZEN强。AFB1（结构见图1）分子量为312，极性很强，是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物，含1个双呋喃环（A和B）和1个氧杂萘邻酮（香豆素）（C和D）［6］。ZEN（结构见图2）的分子量为318，是含2个酚羟基的内酯，溶于水，只有在碱性环境下酯键才打开，是弱极性或双极性分子［7］。极性霉菌毒素（如AFB1）可被蒙脱石有效吸附，而非极性霉菌毒素（如ZEN）则几乎不能被蒙脱石吸附［8］。

图1 AFB1结构

图2 ZEN结构

图3 蒙脱石的晶体结构

蒙脱石（晶体结构见图3）带大量负电荷，对不饱和分子（如带有缺电子部分的AFB1）有优先选择吸附的能力。AFB1结构中含2个羰基，羰基中带正电荷的碳原子通过共用蒙脱石表面的电子，与蒙脱石发生吸附现象［9］。Phillips等［10］提出，蒙脱石的外表面吸附能力很弱，主要吸附位点在蒙脱石的平面层间域。AFB1除末端的双呋喃环外，其余部分呈平面结构，更容易进入平面层间域。而呈现空间立体结构的ZEN分子因空间位阻效应难以进入蒙脱石的层间域。

但是，并非所有的蒙脱石对ZEN的吸附率都很低。姚志成等［11］报道，改性后的蒙脱石（通过纳米改性或层间修饰）对ZEN有很高的吸附率。在pH值7.0的条件下，当ZEN的浓度为1 000～2 000 ng/ mL时，加入一定量的改性后的蒙脱石，使其浓度为2.5 mg/mL，结果显示，改性后的蒙脱石对ZEN的吸附率达到92%以上。

4 结论

在pH值3.0和pH值6.5的条件下，蒙脱石对AFB1的吸附效果较好，而对ZEN的吸附效果较差。

［1］房祥军，邹晓庭.饲料霉菌毒素污染的危害及其防治［J］.中国饲料，2006（11）：34.

［2］阳艳林，贺坤，黄广明，等.霉菌毒素吸附剂体外吸附效率的比较研究［J］.中国畜牧杂志，2012，48（22）：63-66.

［3］李静静，宋海明，林鸿福，等.霉菌毒素吸附剂体外吸附性能研究［J］.饲料与畜牧，2013（12）：18-20.

［4］HUWIG A，FREIMUND S，KÄPPELI O，et al.Mycotoxin detoxication of animal feed by different adsorbents［J］. Toxicol Lett，2001，122（2）：179-188.

［5］SHAROM M，MILES J，HARRIS C，et al.Persistence of 12 insecticides in water［J］.Water Res，1980，14（8）：1089-1093.

［6］齐云霞，夏伦志，吴东，等.蒙脱石对黄曲霉毒素 B1吸附机制的研究进展［J］.安徽农业科学，2013，41（35）：13606-13609.

［7］叶盛群，谌刚.几种脱毒剂对黄曲霉素素B1和玉米赤霉烯酮体外吸附脱毒效果的比较研究［J］.2012，33（11）：28-30.

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［10］PHILLIPS T D，AFRIYIE-GYAWU E，WILLIAMS J. Reducing human exposure to aflatoxin through the use of clay：a review ［J］.Food Addit Contam Part A-Chem，2008，25（2）：134-145.

［11］姚志成，叶盛群，许家亮，等.改性蒙脱石对霉菌毒素体外吸附脱毒效果试验［J］.山东畜牧兽医，2012（9）：19-20.

（责任编辑：赵俊利）

Performance of Montmorillonite in Absorbing AFB1and ZEN in Vitro

CHEN Guang-ming，XIE Ling-ling，WANG Ying，LIU Jian-jun，LIU Gui-lan，LIU Ai-ling
（Tianjin Ringpu Bio-technology Co.,Ltd.，Tianjin 300300，China）

The study was conducted to compare the performance of montmorillonite in absorbing AFB1and ZEN in vitro. Commercially available ELISA kits were used to assess the adsorption efficiency of montmorillonite for AFB1and ZEN under the condition of pH value 3.0 and 6.5,respectively.The results showed that under the condition of pH value 3.0,the adsorption rate and adsorption capacity of montmorillonite for AFB1were 88.00%and 440.00 μg/g,and those for ZEN were 7.50%and 37.50 μg/ g;under the condition of pH value 6.5,the adsorption rate and adsorption capacity of montmorillonite for AFB1were 84.00%and 420.00 μg/g,and those for ZEN were 6.60%and 33.00 μg/g.It was demonstrated that montmorillonite performed well in absorbing of AFB1in vitro;however,it showed poor ability in absorbing ZEN.

montmorillonite；AFB1；ZEN；adsorption efficiency

S816.7

A文章顺序编号：1672-5190（2016）02-0007-03

2016－01－05

陈光明（1987—），男，研发工程师，硕士，主要研究方向为微生态与酶制剂。