小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留检测研究进展

黄建华

（南充市粮油监测站，四川 南充 637000）

赤霉病主要分布在潮湿的温带地区，中国大部分地区都处于这一地区，这是中国禾谷类作物受脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染较严重的原因之一，在多雨年份污染状况则更为严重。因此，准确、快速地测定小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留量对粮食安全具有十分重要的意义。文章综述小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留检测研究进展，以期为小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的残留检测提供参考。

1 概 述

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）又称呕吐毒素，由Yoshizawa 等[1]于20 世纪70 年代在被镰刀菌污染的小麦等禾谷类食物中发现并鉴定，是一类B 型单端孢霉烯族真菌毒素，主要是由镰刀菌（Fusarium spp.）感染小麦、大麦、玉米等谷物产生[2-3]。脱氧雪腐镰刀菌烯醇理化性质稳定，对高压、高热和弱酸条件具有较强的耐受性，在谷物磨粉、食品生产及日常食物烹调加工过程中均难以被破坏[4]。其能抑制蛋白质、DNA 和RNA 的合成，会对人和动物产生广泛且明显的毒性效应，包括细胞毒性、免疫抑制和致畸作用及可能的弱致癌性，可引起家畜拒食、呕吐、生长延迟、生殖紊乱等症状以及引起人类免疫抑制、贫血、头痛、呕吐、厌食和腹痛等症状[5-8]。基于脱氧雪腐镰刀菌烯醇的性质及毒性，其对小麦等谷物的污染严重威胁人畜的生命健康，已经引起了世界各国的重视，除已被联合国粮农组织和世界卫生组织定为最危险的自然发生的食品污染物，也已被国际癌症研究机构公布为三类致癌物[9-10]。目前世界上至少有37 个国家和组织制定了脱氧雪腐镰刀菌烯醇的限量标准[11]，中国《GB 2761—2017 食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》中规定了小麦、小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量不得超过1 000 μg/kg。

小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和赤霉病粒含量之间存在显著线性关系，脱氧雪腐镰刀菌烯醇是小麦等谷物赤霉病的重要指示性毒素[12-13]。近年来，由于气候变化和现代农业生产方式的改变，赤霉病已成为影响禾谷类作物生产的最为严重的真菌病害之一[14]。

2 检测方法

目前，小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留检测的分析方法主要包括薄层色谱法、免疫化学分析方法、色谱法和色谱质谱联用法等检测方法。

2.1 薄层色谱法

薄层色谱法是最早用来分析真菌毒素的方法，具有简便、经济、对设备和检验人员要求不高等特点，适用于脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量高的样品的检测。但薄层色谱法过程中的制备薄层板、点样、展开、显荧光、观察和评定、定量测定等步骤，操作要求高，需要熟练掌握正确的实验操作方法。

魏润蕴[15]研究表明采用薄层色谱法对小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量进行测定，当加标1 mg/kg 时，平均回收率为91.2%。《GB 5009.111—2016 食品安全国家标准 食品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的测定》第三法即为薄层色谱法，其最低检出量为100 ng，检出限为300 μg/kg，适用于小麦及其制品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇测定。

2.2 免疫化学分析方法

免疫化学分析方法是利用抗原抗体反应的原理进行脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检测，主要包括酶联免疫吸附法、免疫层析法和发光免疫测定法。该类方法具有快速方便、灵敏度高、特异性强、不需要昂贵仪器设备等优点，在小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留检测中已得到广泛应用。但会因抗体与脱氧雪腐镰刀菌烯醇的乙酰化类似物的交叉反应而易出现假阳性现象[16-17]。

贾卫昌等[18]分别用高效液相色谱法与酶联免疫吸附法对小麦进行检测，二者在 200 ～1 500 μg/kg 范围内呈现良好相关性，方法回收率为80%～120%；Yan 等[19]在制备出高灵敏性、高亲和力、高特异性的脱氧雪腐镰刀菌烯醇单克隆抗体基础上，建立了基于间接竞争酶联免疫吸附测定脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量的方法，使得检测灵敏度提升为7.83 ng/mL，最低检出限低至0.20 ng/mL，在小麦等样品中的添加回收率为78.6%～116.8%。侯霄煜[20]对酶联免疫吸附法检测小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的方法进行了优化，待测样品无需净化，且具有快速、敏感、方便等优点。

谢婷婷等[21]采用高效液相色谱法和时间分辨荧光免疫层析法分别对小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇进行检测，其中时间分辨荧光免疫层析法检测其回收率为85.7%～118.8%，精密度为9.6%，方法检出限与定量限分别为232.2 μg/kg 和358.1 μg/kg，并且与 HPLC 法相比，检测结果无显著性差异，准确度较高。陈永忠等[22]建立了增强化学发光酶联免疫分析法来定量检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇，在0.01～100.00 μg/mL 范围内线性相关，检测限为0.19 ng/mL，板内板间变异系数低于8%，对小麦样品按照添加质量分数高、中、低3 个水平进行回收率试验，结果回收率为 90.0%～126.8%。并与酶联免疫吸附法、高效液相色谱法进行比较，该法具有高灵敏度、高特异性，且样品前处理简单，节省时间，能够实现快速检测，能够满足对谷物类粮食中的微量脱氧雪腐镰刀菌烯醇进行现场监测。

2.3 色谱法和色谱质谱联用法

色谱法具有高分离效能、准确度高、可靠性好的优势，质谱技术具有定性能力强、灵敏度高等特点。色谱质谱联用法结合了色谱、质谱两者的优点，大大提高分析的灵敏度和可靠性。色谱法和色谱质谱联用法检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇较薄层色谱法、免疫化学分析方法具有明显的优势，具有高速、高效、高分辨、微量检测及分析自动化的性能和技术优势，被越来越多的研究者采用。

赵芳[23]采用免疫亲和柱净化—高效液相色谱（IAC—UPLC 法）测定小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留量，该方法在84 ～4 200 ng/mL 质量浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.999 8，方法检出限为51 μg/kg，在0.428 0 ～1.5836 mg/kg 的添加浓度水平范围内的加标回收率为81.4%～100.9%。何攀等[24]改进了免疫亲和高效液相色谱法测定小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检测方法，该方法优化色谱分离条件，通过改变紫外检测波长来降低杂质信号干扰，并利用二极管阵列检测器进行波长扫描，收集色谱结果为阳性的紫外吸收光谱，通过与建立的脱氧雪腐镰刀菌烯醇标准光谱普库进行匹配性检索的定性结果判断，能有效避免假阳性的出现，提高样品检测的准确度。该方法在50～5 000 ng/mL 质量浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.999 89，在50～5 000 μg/kg 的添加水平的加标回收率为91.7%～97.2%，精密度（RSD）为0.83%～3.21%。欧阳毅等[25]采用聚乙二醇和水对小麦样品进行振荡提取，提取液分别用活性炭、柱层析硅胶、中性氧化铝、酸性氧化铝、碱性氧化铝净化，比较几种吸附剂对小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留检测的净化效果，结果表明，用酸性氧化铝净化效果最好。该方法加标平均回收率和精密度较好，在500 ～2 000 μg/kg 的添加水平的加标回收率为91.0%～103.7%，精密度（RSD）为2.3%～8.5%。张正炜等[26]采用气相色谱法测定小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留量，样品用乙腈/水混合液提取，提取液经水浴氮吹吹干，三甲基硅烷咪唑TMSI 和三甲基氯硅烷TMCS 衍生化混合试剂衍生，用电子捕获检测器测定。该方法的最低检测浓度为0.01 mg/kg，在0.01～1.00 mg/L 质量浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.998 5，在0.04～1.00 mg/kg的添加水平的加标回收率为93.8%～108.5%，精密度（RSD）为4.3%～8.6%。

李瑞园等[27]采用HPLC—MS/MS 法测定小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其衍生物的残留量，样品用乙腈/水混合液提取，提取液经MycosepTM227 净化柱净化，采用负离子电喷雾电离，多反应监测模式检测，外标法定量。该方法中，脱氧雪腐镰刀菌烯醇在5.0～200.0 μg /L质量浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.998 8，检出限为0.10 μg/kg，定量限为0.33 μg/kg，在5.0、20.0、100.0 μg/kg 的添加水平的加标回收率分别为93.6%、98.6%和93.8%，精密度（RSD）分别为5.4%、2.8%和3.9%。黄娟等[17]采用固相萃取—高效液相色谱—串联质谱法检测小麦中的呕吐毒素，样品经乙腈/水溶液提取，HLB 固相萃取小柱富集净化。该方法的检出限为20 μg/kg，定量限为50 μg/kg，在20～1 000 μg /L 质量浓度范围内呈良好线性关系，相关系数为0.997。在50、100、500 μg/kg 的添加水平的加标回收率分别为81.8%、104.1%和79.5%，精密度（RSD）分别为10.4%、13.0%和11.3%。杨帅等[28]采用高效液相色谱—串联质谱法测定小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇，样品采用乙腈/水/甲酸混合溶液提取。方法中脱氧雪腐镰刀菌烯醇在10～100 μg/L 质量浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.997 4，检出限为0.873 μg/kg，定量限为2.911 μg/kg。在10、20.0、40 μg/kg 的添加水平的加标回收率分别为111.7%、100.1%和83.5%，精密度（RSD）分别为6.7%、3.5%和2.0%。夏义平等[29]报道了UPLC-MS/MS 内标稀释法测定粮食中脱氧雪腐镰刀菌烯醇不确定度的评定，试验主要分析了测量重复性（精密度）、标准储备液、配制标准溶液、样品提取过程、仪器、线性回归等因素的不确定度。王志元等[30]采用气相色谱/质谱/质谱测定小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇，样品用丙酮提取，弗罗里硅土柱净化，N—七氟丁酰咪唑进行衍生，该方法的检出限为0.01 mg/kg。

3 展 望

随着社会经济的发展，人们的生活水平不断提高，食品安全也越来越受到重视，但是全球小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染却较为严重，所以加强小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的残留检测甚为重要。通过检测实时了解脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染情况并针对性地对其进行防控，对确保粮食和食品安全具有重要意义，因此，目前世界各国政府都十分重视对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染分析和定期监测工作，并制定了相应的残留限量标准。相信随着世界经济的不断发展，科学技术的不断创新，上述3 种小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇残留检测方法也会进一步创新与完善，总的发展趋势是灵敏度更高、特异性更强、精密度更高、速度更快、操作更加便捷。