粮食作物中真菌毒素脱毒技术及其防控措施研究进展

对粮食作物中真菌毒素的物理、生物及化学脱毒技术以及在粮食作物不同生产阶段的真菌毒素防控措施的研究进展进行了综述,其中重点围绕各类脱毒技术和防控措施的优缺点及适用范围进行了阐述,以期为推动粮食减损和保障食品安全提供思路。

快速样品前处理技术-超高效液相色谱串联质谱法测定粮谷中7种真菌毒素

QuEChER是一种快速样品前处理技术(quick、easy、cheap、effective、rugged和safe, QuEChER),本文构建QuEChERS-超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法检测粮谷中7种真菌毒素残留的方法。样品经过乙腈-水-甲酸(体积比为84?15.5?0.5)溶液提取,提取液采用N-丙基乙二胺(PSA)净化,UPLC-MS/MS法分析检测。结果表明:质量浓度为0.15~250μg/L时,7种真菌毒素线性关系良好,相关系数(R~2)大于0.99,方法检出限为0.02~13.22μg/L,定量限为0.08~39.55μg/L,小麦中7种毒素平均加标回收率为82.44%~103.12%,RSD小于10%;利用该方法检测大米、豆类和花生等多种粮谷作物中7种真菌毒素的加标回收率均大于82%。该方法简单快速、灵敏度和准确度高,能满足粮谷中7种毒素的分析。

纳米材料在粮食安全储藏中的应用

粮食的储藏安全是确保粮食安全的重要组成部分,用交叉学科技术解决粮食安全储藏中的问题是粮食行业发展新质生产力的重要举措。纳米材料以其特有的性质在不同行业取得了广泛应用,在课题组前期研究的基础上,聚焦于纳米材料在抑制粮食储藏过程中虫霉发生发展、真菌毒素代谢与降解、粮食品质保护等几方面的应用情况。针对虫霉防控,重点探讨了纳米抑菌材料在抑制微生物生长、防止粮堆发热霉变中的应用案例,介绍了纳米抑菌复合物的构建方法以及在抑菌包装材料领域的应用。针对粮食中的真菌毒素,介绍了纳米材料在真菌毒素快速检测、真菌毒素降解领域的应用情况。针对粮食品质的劣变,介绍了纳米材料在粮食产后保质保鲜和粮食种植过程中提高粮食品质的应用情况。期待本综述能引起人们对纳米材料在粮食储藏中的研究与应用兴趣,推动纳米材料在粮食行业的广泛应用。

辽宁农户玉米储藏“地趴粮”真菌毒素调查研究及防控措施

通过对辽宁部分地区农户储粮的调查,了解农户玉米产后临储现状,针对辽宁农户普遍存在的玉米“地趴粮”储存方式,对辽北地区三家农户玉米“地趴粮”进行真菌毒素污染情况抽样调查,结果显示,三家农户玉米赤霉烯酮均受到污染,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(赤霉烯酮)未见污染;“地趴粮”方式储存玉米极易遭受真菌毒素感染并产生真菌毒素。通过调查分析,提出预防玉米真菌毒素污染的措施建议。

辽宁地区农户玉米果穗不同储藏方式条件下品质变化及减损状况研究

玉米是主要的粮食作物,在收获前后易受到真菌侵染,条件适宜时真菌会活跃生长、繁殖,并积累真菌毒素等次生代谢物,严重威胁玉米的储藏安全。针对辽宁地区普遍存在的农户玉米临储“地趴粮”和储粮装具储存两种方式,选取辽西和辽北储粮农户开展实仓试验,对临储玉米的水分、脂肪酸值、容重、赤霉烯酮和呕吐毒素等指标进行跟踪检测,并对比总结。结果表明:储存于装具的玉米各项指标要明显好于散堆“地趴粮”的玉米。

粮食加工中真菌毒素分子甄别标准与绿色脱除

在粮食安全这一重要领域,尤其是粮食原料在田间采收、运输、流通过程以及加工环节中存在真菌毒素混合污染的风险。本文给出了我国粮食安全面临的真菌毒素问题,探讨了发现隐藏真菌毒素的研究路径,指明了绿色脱除真菌毒素的研究方向。

粮食真菌毒素的光谱检测技术研究进展

中国是世界上受真菌毒素污染最严重的国家之一,因污染造成的粮食及粮油产品经济损失巨大,真菌毒素快速检测与防控迫在眉睫。由于传统湿化学检测方法的时滞性、复杂性、高成本、使用大量化学试剂等问题,无法满足粮食生产、流通及加工过程中快速实时检测的需要。分子光谱是分子振动能级间或转动能级间跃迁产生的光谱,反映了分子内部的结构信息,可确定分子的转动惯量、分子键长健强及离解能,用于样本中化学组分及性质的检测。粮食样本(真菌毒素)在激发光的激励作用下能级跃变产生的光通过光路系统被光电探测器接收,光谱强度与被测物浓度在一定范围内符合Lambert-Beer定律,可实现粮食真菌毒素的快速、定量检测。相比真菌毒素传统检测方法费时费力、成本高、大量使用化学试剂等问题,光谱分析技术具有快速、无损、绿色等显著技术优势。在分析粮食真菌毒素检测的重要性、迫切性的基础上,介绍了光谱分析的技术原理与理论基础,近红外光谱是电偶极矩变化引起的振动光谱,拉曼光谱是分子极化引起的振动光谱,而荧光光谱反映具有长共轭结构的分子信息,光谱成像在检测维度上由一维拓展到二维分布,通过光谱解析和特征分析可进行真菌毒素快速准确检测。进一步分析了近红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱和光谱成像等技术在粮食真菌毒素检测的研究现状及发展动态,指出了各技术的优势与存在的不足,研究表明光谱分析技术受到越来越多的学者关注,基于光谱分析技术的粮食真菌毒素的检测探索,已成为食品安全检测领域的热点问题。通过文献综述可以发现,光谱分析技术为粮食中真菌毒素的快速筛查、定性判别或高灵敏检测提供了新的途径,但仍存在诸多尚需解决的问题,在系统探讨光谱分析技术瓶颈问题的基础上,展望了需进一步突破的研究方向,特别是在检测的认可度、检测精度和稳定性方面。通过光谱理论解析明确粮食真菌毒素检测的可行性,通过微观尺度提高粮食真菌毒素检测的稳定性,通过多模态光谱信息融合提高粮食真菌毒素检测的精确性,为粮食真菌毒素的光谱快速检测技术提供参考。

真菌毒素的辐照降解及产物解析研究进展

真菌毒素多数具有较强毒性,不仅会造成粮食作物的巨大损失,而且严重威胁人类和动物的健康。简要介绍了真菌毒素的污染现状及传统降解方法,并重点论述了辐照降解技术及其优点;结合目前国内外利用辐照技术降解各类真菌毒素的研究进展,对真菌毒素的辐照降解和产物解析的方法进行了综述,并对今后该领域的进一步研究提出了看法,为推动辐照技术在真菌毒素降解方面的应用提供参考。

粮食真菌毒素污染的无损检测方法研究进展

粮食种植、加工和储运过程易受真菌毒素污染,严重威胁人畜健康。然而,目前传统的真菌毒素检测方法存在过程繁琐、时效性差或灵敏度低等缺点,难以满足现场快速准确检测的需要,日益成为制约粮食质量安全的瓶颈。现代无损检测技术作为一种新兴的检测技术,可以在不破坏样品的情况下对其进行质量评价,是粮食品质在线、实时检测的一个重要发展方向,在粮食真菌毒素污染的快速分析方面具有巨大的应用潜力。本文重点综述了近红外光谱、高光谱图像、电子鼻等典型无损检测技术在粮食真菌毒素污染检测分析中的最新研究进展,讨论了各种技术的优点及限制因素,并对其应用前景进行了展望。

粮食饲料资源霉菌毒素检测技术

真菌毒素(Mycotoxin)是一类由真菌产生的毒性次代谢产物,它广泛污染农作物、食品及饲料等植物性产品,并最终影响到人们的食物消费安全。真菌毒素的检测和控制在食品安全体系尤其对于谷物饲料安全具有重要的地位。本文介绍了谷物饲料中真茵毒素的分析技术,这些技术在许多标准方法中已经被采用,由此形成的分析方法从实用性角度被分为快速检测方法和确证方法,并在食品分析中得到了广泛使用。同时,本文也对真菌毒素分析领域中一些需要改进的方面和将来的需求趋势做了简要的介绍。

呕吐毒素(DON)生物合成和降解研究进展

呕吐毒素(Vomitoxin),即脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON),是镰刀菌产生的次生代谢物质,是污染粮食的主要真菌毒素。随着我国灾害气候的频频发生,DON的污染程度呈现加剧趋势,因此DON污染的控制迫在眉睫。本文阐述了DON的物理化学特性,结合化学结构和基因遗传分析了DON的生物合成途径,并综述了微生物对DON的生物降解研究,推测了DON可能的作用位点、降解途径及降解产物,以此启发利用生物技术,探求安全、高效,低成本的DON生物降解途径,确保粮食和食品安全、保护消费者健康。

北京市市售谷物及制品中真菌毒素污染状况的调查

目的:了解北京市市售谷物中真菌毒素的污染状况,为北京市市售谷物提供基础数据。方法:2014—2016年在北京市11个区随机采集市售谷物374份,按照食品安全国家标准GB 2761 《食品中真菌毒素限量》规定的方法进行4种检测并进行评价。结果:小麦粉受脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和伏马菌素B1的污染最严重,检出率超过83.3%;DON检出率达到100%;其他谷物各种真菌检出率较低,所有谷物的各种真菌污染水平均值未超过国家标准限值。结论:北京市市售大米、小麦粉、玉米、玉米面被真菌毒素污染。

粮食中霉菌污染检测方法现状及发展趋势

粮食中霉菌污染,尤其是产毒霉菌的污染是造成粮食损失、引起人类食源性疾病的重要原因。要实现粮食安全从被动应付向主动保障转变,建立准确、快速、灵敏的检测方法显得尤为重要。本文分析了霉菌污染粮食的主要机制:菌体污染和毒素污染。霉菌菌体污染的检测方法包括干片培养法、荧光分析法、微生物活性测定法、近红外光谱检测法和高光谱成像检测法等。毒素污染的检测方法包括高效液相色谱法、色谱-质谱联用法、酶联免疫吸附法和免疫生物传感器法等。本文分别比较了霉菌菌体检测法和霉菌毒素检测法的优缺点,同时从霉菌污染的特点出发,预测和展望了粮食中霉菌污染检测方法的发展趋势及研究重点,希望对国内的粮食安全和粮食产业的发展有一定的参考价值。

进口玉米酒糟粕中15种真菌毒素的检测和风险分析

建立了液相串联质谱检测玉米酒糟粕中15种真菌毒素的检测方法,并对结果分布进行了讨论。检测的真菌毒素包括黄曲霉毒素B1等15种真菌毒素。这些毒素采用溶剂提取,多功能净化柱净化,液相串联质谱检测。方法均经过优化和验证,满足进口玉米酒糟粕的检测要求。对67个进口玉米酒糟粕样品的检测结果表明,玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、T-2毒素、HT-2毒素等真菌毒素均有检出。本试验对这些数据进行了统计分析,提出了对进口玉米酒糟粕的真菌毒素风险分析结果。

国内外粮食中真菌毒素限量标准制定的现状与分析

粮食在田间和储藏中极易受到霉菌侵染而产生真菌毒素。这些真菌毒素的存在对消费者产生了潜在的健康危害,因此建立粮食中完善的真菌毒素限量标准体系很有必要。主要讨论了目前国际上存在的真菌毒素限量标准及其不足。

粮食中真菌毒素污染现状及控制

真菌毒素是一些真菌次级代谢产物,通过污染粮食,进而危及人和动物安全。该文综述粮食中真菌毒素污染现状和现今控制真菌毒素污染的技术研究进展,为控制粮食真菌毒素体系建立提供依据。

液相色谱-飞行时间质谱同时测定粮食中13种真菌毒素

建立了液相色谱-飞行时间质谱(LC-TOF MS)联用技术同时检测小麦和玉米中镰刀菌、曲霉菌和青霉菌产生的13种真菌毒素的分析方法。样品经乙腈-水-乙酸(84∶15∶1,体积比)混合溶剂提取,My-cosep 226多功能净化柱和强阴离子交换柱净化后,采用LC-TOF MS检测。在电喷雾正离子模式下,以保留时间和化合物精确分子离子质量对真菌毒素进行识别,以10 ppm为提取离子窗口进行定量。结果表明,13种真菌毒素在一定的线性范围内线性关系良好,相关系数均大于0.99,质量精确度均小于5 ppm,回收率为70%～113%,相对标准偏差为0.2%～14.5%。该方法可用于粮食中多种真菌毒素的同时测定。

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法检测粮食及其制品中的玉米赤霉烯酮类真菌毒素

建立了粮食及其制品中6种玉米赤霉烯酮类物质(α-玉米赤霉醇、β-玉米赤霉醇、α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇、玉米赤霉酮和玉米赤霉烯酮)的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法。样品用84%(体积分数)乙腈水溶液提取,通过ENVI-Carb石墨化炭黑(GCB)固相萃取柱进行富集净化,用6mL二氯甲烷-甲醇(7∶3,v/v)溶液洗脱,采用UPLC-MS/MS进行测定。在ACQUITY UPLCTMBEH C18反相柱上分离,梯度洗脱,流动相为水和乙腈;质谱采集模式为电喷雾负离子多反应监测模式。以α-玉米赤霉烯酮-d4为内标,6种目标物的线性范围为0.1～50μg/L,相关系数(R2)大于0.99,检出限为0.1～0.2μg/kg,3个不同水平的加标平均回收率为79.9%～104.0%,相对标准偏差不大于10%。应用该方法对北京市的粮食及相关产品进行了分析,结果发现玉米赤霉烯酮的检出率最高,含量为0.42～220.7μg/kg;此外还检出了α-和β-玉米赤霉烯醇。该方法具有操作简单、灵敏度高、重现性好等特点,符合食品样品中痕量污染物的检测要求。

几种真菌毒素在山东省主粮中污染状况调查

对山东省储藏大米、小麦和玉米中霉菌毒素及污染水平进行了抽样调查，并对新旧储粮中霉菌毒素污染水平进行了比较。

粮食中真菌毒素的控制策略

真菌毒素是霉菌产生的次生代谢产物,是粮食及其制品污染物中毒性最强的一类生物毒素。粮食霉变和真菌毒素污染严重威胁国家粮食质量安全和人民的消费健康。研发行之有效的粮食霉变和真菌毒素污染防控技术和措施迫在眉睫。综述了国内外粮食中的真菌毒素的污染现状,以及真菌毒素的防控、污染粮食的处理技术规范,在此基础上探求我国真菌毒素防控的技术和策略,确保我国粮食质量安全。