
发布时间:2026-01-29 02:29:29 - 更新时间:2026年01月29日 02:31
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杂色曲霉素作为一种由曲霉属和青霉属真菌产生的次级代谢产物,其强致癌性和致突变性对人类健康构成严重威胁。鉴于其在多种基质中广泛存在的可能性,建立系统、精确的检测技术体系对保障产品安全与公共健康至关重要。本文旨在系统阐述杂色曲霉素检测的关键技术要素。
杂色曲霉素检测涵盖其本体及其多种衍生物,主要检测项目如下:
杂色曲霉素(Sterigmatocystin, ST)本体:作为核心检测对象,是风险评估的直接依据。检测原理多采用免疫亲和柱净化结合高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FLD),利用其特定的荧光特性进行定性与定量。意义在于直接评估基质污染水平。
O-甲基杂色曲霉素:一种主要甲基化衍生物。检测多采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS),通过监测母离子和特征子离子碎片进行确证。其存在指示了杂色曲霉素的代谢或转化路径。
5-甲氧基杂色曲霉素:另一关键衍生物。使用LC-MS/MS的多反应监测模式进行检测,对理解真菌的合成机制及污染物的完整谱系有重要意义。
二氢杂色曲霉素:是杂色曲霉素生物合成的前体或还原产物。需借助高分辨率质谱(如LC-QTOF-MS)进行准确定量,有助于追溯污染来源和代谢过程。
去甲基杂色曲霉素:检测方法与原理类似O-甲基衍生物。其含量变化可反映特定环境下真菌的代谢活性。
杂色曲霉素与DNA加合物:作为暴露生物标志物。通常采用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)或免疫学方法检测,用于评估内暴露水平及致癌风险。
杂色曲霉素与白蛋白加合物:反映中期暴露水平的生物标志物。检测需经蛋白酶水解、固相萃取后,由LC-MS/MS完成,适用于流行病学调查。
杂色曲霉素异构体:需使用手性色谱柱或结合手性试剂的LC-MS/MS方法进行分离与鉴定,对准确评估不同异构体的毒性差异至关重要。
基质中总杂色曲霉素类物质(筛查项目):采用酶联免疫吸附法(ELISA)进行快速初筛。原理为抗原-抗体特异性反应,虽可能存在交叉反应,但适用于大批量样本的快速筛查。
产毒真菌基因(如stcU, stcE)检测:采用聚合酶链式反应技术检测产毒基因。原理是特异性扩增目标DNA片段,用于预测原料或环境产生杂色曲霉素的潜在风险,属于预防性监测。
降解产物(如杂色曲霉素醌):在评估物理或化学去毒效果时需检测。利用二极管阵列检测器(HPLC-DAD)或质谱进行鉴定。
加工食品中的结合态杂色曲霉素:需通过酸水解或酶解处理将结合态释放后再行测定,以评估经加工后产品的真实污染水平。
杂色曲霉素的检测范围广泛,主要覆盖以下领域:
食品:谷物(玉米、大米、小麦)、坚果、香料、奶酪、咖啡豆等易感农产品及其加工品。
饲料:各类植物源性饲料原料及配合饲料,关乎养殖动物健康与食品安全链条。
食品接触材料:纸质、木质包装,以及由谷物、甘蔗渣等天然材料制成的餐具,可能因原料污染而迁移。
中药材:在储存不当条件下极易霉变产生毒素。
室内环境:受潮霉变的建筑材料和空调系统灰尘,是室内空气暴露的潜在来源。
医疗器械:检查以天然胶乳或生物材料为原料的制品,确保其生物安全性。
儿童玩具:特别是由谷物、木材或含淀粉胶粘剂制成的玩具,需防止婴幼儿经口摄入。
化妆品:以植物提取物、淀粉、滑石粉为原料的产品,需监控真菌毒素污染。
烟草制品:烟叶在种植和储存过程中可能污染,影响吸入安全性。
生物基质:血液、尿液等,用于职业暴露或特定人群的生物监测与健康风险评估。
全球主要标准体系均对杂色曲霉素的检测方法及限量做出了规定或提供了指导。
中国国家标准(GB):
GB 5009.24:现行有效的标准规定了食品中杂色曲霉素的测定方法,主要采用免疫亲和柱净化-HPLC法。
GB 2761《食品中真菌毒素限量》中规定了谷物及其制品、豆类等食品中杂色曲霉素的限量指标,是监管的直接依据。
国际标准化组织标准(ISO):
ISO 16050:专门针对食品中杂色曲霉素的测定,提供了免疫亲和柱净化和HPLC-FLD/质谱检测的详细流程,具有国际通用性。
美国材料与试验协会标准(ASTM):
ASTM D 8063:针对室内空气中真菌毒素的采样与分析方法,适用于对可能含有杂色曲霉素的气载真菌颗粒或粉尘的评估。
欧洲标准化委员会标准(EN):
EN 17279:规定了动物饲料中包括杂色曲霉素在内的多种真菌毒素的LC-MS/MS测定方法,适用于复杂饲料基质。
药典标准:
《中国药典》 相关通则及部分药材品种项下逐步引入真菌毒素限量检查,指导中药材及其饮片的检测。
精准检测依赖于先进的仪器设备,以下为关键检测设备:
高效液相色谱仪(HPLC):配备荧光检测器(FLD)是检测杂色曲霉素的经典配置。技术特点为高分离效能,FLD提供高选择性和灵敏度,适用于法规标准方法。
超高效液相色谱仪(UPLC):采用亚2微米填料色谱柱,显著提高分离速度、分辨率和灵敏度,是与质谱联用的理想前端分离工具。
三重四极杆串联质谱仪(LC-MS/MS):当前的确证与定量金标准。具备多反应监测模式,提供极高的特异性与灵敏度,能同时准确定量多种杂色曲霉素及其衍生物。
高分辨率质谱仪(如Q-TOF, Orbitrap):可进行精确质量数测定,用于未知衍生物筛查、结构解析及复杂基质中非靶向分析,是深入研究的有力工具。
酶标仪:ELISA方法的终点读取设备,用于快速筛查。特点是通量高、操作简便,但主要用于半定量筛查。
免疫亲和柱净化系统:样品前处理的关键设备。基于抗原-抗体特异性结合,能高效、选择性地吸附净化目标物,极大提高方法准确性。
固相萃取装置:用于液质联用方法前处理中的净化和富集,可选择性强,有助于降低基质效应。
实时荧光定量PCR仪:用于检测产杂色曲霉素真菌的特异性基因,实现潜在产毒风险的分子生物学预警,不直接检测毒素本身。
超声波提取仪/均质器:高效、均一地从固体或半固体基质中提取目标分析物,是确保提取回收率的关键步骤设备。
综上,杂色曲霉素的检测是一项涉及多项目、多领域、多标准的系统性技术工作。随着分析科学的进步,检测技术正朝着更高灵敏度、更高通量、更全面筛查和更精准确证的方向发展,以应对日益复杂的安全监管与风险评估需求。








