飼料中霉菌毒素的危害及快速檢測方法

近年來，霉菌毒素的污染對農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，僅煙曲霉毒素每年對亞洲養(yǎng)豬業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失可能高達(dá)11億美元。據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織(FAO)統(tǒng)計，全球每年約有25%的農(nóng)作物被霉菌毒素污染，約2%的農(nóng)作物因污染嚴(yán)重而失去營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價值，造成數(shù)百億美元的經(jīng)濟(jì)損失。

目前，全世界飼料業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)都面臨著飼料原料或者動物日糧霉菌毒素污染的困擾。隨著全球異常氣候的頻發(fā)，以及全球谷物貿(mào)易的日益頻繁，在動物配合飼料中常常有來自不同地域的谷物，大大增加了飼料受多種霉菌毒素污染的風(fēng)險。

全球谷物飼料中霉菌毒素污染都十分普遍和嚴(yán)重。各類原料和飼料、各個地區(qū)、各個季節(jié)均有霉菌毒素污染，檢出率可高達(dá)70%～100%，按照飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)判定的毒素超標(biāo)率可達(dá)20%～80%。污染飼料的檢出毒素少者2～3種，多者7～8種，呈現(xiàn)多種霉菌毒素復(fù)合污染的特征。

自然界霉菌種類極多，約12萬種，其中能產(chǎn)生霉菌毒素的有170余種，廣泛存在于土壤空氣水及腐敗有機(jī)物中，遍及全世界。霉菌毒素約有300多種，主要由四種霉菌屬產(chǎn)生：曲霉菌屬（主要分泌黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等）、青霉菌屬（主要分泌桔霉素等）麥角菌屬（主要分泌麥角毒素）、梭菌屬（主要分泌嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、伏馬鐮孢毒素等）。

任何生長中的農(nóng)作物，包括飼草和谷物等，都容易受到霉菌的污染同時產(chǎn)生霉菌毒素。霉菌在隨農(nóng)作物由田間向飼料加工廠再向飼料槽的轉(zhuǎn)換過程中，可能不會存活下來，但是霉菌毒素卻完整地保留了下來。

飼料原料看上去顏色外觀都不錯，常規(guī)指標(biāo)檢測分析結(jié)果也不錯。但往往就是這些不錯的原料很可能早就已經(jīng)成為霉菌毒素的“避風(fēng)港”了。

收獲后的農(nóng)作物，如果在貯存、運(yùn)輸、加工、保藏的過程中，外環(huán)境滿足霉菌的生長需求，霉菌是會繼續(xù)生長產(chǎn)毒。此時霉菌毒素會一直積累疊加，最終危害動物機(jī)體而不自知。曲霉菌 (Aspergillu) 和青霉菌 (Penicillium)是作物收獲后導(dǎo)致作物霉變危害最大的霉菌。

一、高效性

很低的濃度即能產(chǎn)生明顯的毒性(μg/kg)。在污染比較嚴(yán)重的幾種霉菌毒素當(dāng)中，黃曲霉毒素 B1(AFB1) 是具有很強(qiáng)毒性的一種毒素，其毒性是氰化鉀的 10 倍，砒霜的68 倍，被世界衛(wèi)生組織的腫瘤研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為Ⅰ類致癌物質(zhì)。

二、高穩(wěn)定性

低分子化合物，非常穩(wěn)定，可耐高溫。黃曲霉毒素具有比較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，只有在 280℃以上高溫下才能被破壞，對熱不敏感，100℃ /20h 也不能將其完全去除。

三、富集性

抗化學(xué)生物制劑及物理的滅能作用，可以在生物鏈中不斷傳播、富集。原本被分泌及污染而殘留在土壤中的霉菌毒素會被后來種植的谷物所吸收，從而引起更多霉菌毒素污染及感染的問題。

四、特異性

分子結(jié)構(gòu)不同，毒性相差很大。如黃曲霉毒素族有黃曲霉毒素 B1、B2、M1、M2，毒性均不一樣。

五、相加協(xié)同效應(yīng)

霉菌毒素之間相互作用: 霉菌毒素的相乘作用，飼料或原料中往往不止含一種毒素，至少含有2種以上。兩種或兩種以上的毒素在一起產(chǎn)生的毒性作用比任何一種毒素單獨(dú)產(chǎn)生的毒性都大 ，即當(dāng)多種毒素同時存在時，不同毒素的毒性會增加，呈現(xiàn)協(xié)同或增加的現(xiàn)象 ，不同原料配制而成的全價料會有不同的毒素混合污染，毒素間的協(xié)同作用將會導(dǎo)致毒力大大增強(qiáng)，給畜禽帶來巨大的危害。

多種霉菌毒素危害的疊加效應(yīng)表

六、污染地域性

動物飼料及農(nóng)產(chǎn)品中霉菌毒素的產(chǎn)生具有一定的地域性。例如，熱帶和亞熱帶區(qū)域是曲霉菌生長的最佳環(huán)境。盡管如此，飼料和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的全球化導(dǎo)致霉菌毒素在全世界范圍內(nèi)傳播。

七、隱蔽性

霉菌毒素檢測時也常受到小分子物質(zhì)(糖苷、葡糖苷酸、脂肪酸酯和蛋白質(zhì) ) 的掩蓋，這些小分子物質(zhì)與霉菌毒素結(jié)合在一起，導(dǎo)致檢測值為錯誤的陰性結(jié)果。最終，這些被掩蓋的霉菌毒素不能被傳統(tǒng)的分析方法所檢測。但這些結(jié)合到霉菌毒素上的分子可能在消化過程中被解除，從而釋放出霉菌毒素，危害動物健康。

?  薄層色譜法

該方法目前已基本退出嘔吐毒素檢測的歷史舞臺！

?  儀器分析方法(HPLC/HPLC-MS)

本方法主要用于可疑樣本、疑似陽性樣本的最終確證和法檢。

?  酶聯(lián)免疫分析方法（ELISA）

本方法為傳統(tǒng)快檢方法，應(yīng)用非常廣泛，但隨著快速定量檢測試紙技術(shù)的成熟和普及，正被快速替代。

?  膠體金免疫層析法

本方法應(yīng)用非常廣泛，主要用于樣品的初篩，結(jié)果以定性或半定量為主。

?  熒光定量免疫層析法

本方法為上海飛測生物率先在真菌毒素檢測領(lǐng)域推出，因其快速簡便準(zhǔn)確定量的優(yōu)點(diǎn)，正快速替代膠體金試紙條和酶免試劑盒等傳統(tǒng)快檢產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)快檢方法從粗略定性到準(zhǔn)確定量的升級換代。

真菌毒素的檢測誤差一直是糧油、飼料等領(lǐng)域令檢驗(yàn)化驗(yàn)人員非常頭疼的問題，有時甚至?xí)_(dá)到百分之幾百的偏差，誤差的來源和影響因素非常之多，如檢測產(chǎn)品本身、操作流程和細(xì)節(jié)掌握程度、實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件、不同種類樣品的基質(zhì)效應(yīng)等，其中影響最大的一個因素--抽樣。

1、真菌毒素在樣品中的分布是不均勻的

下圖以蛋白質(zhì)和真菌毒素在樣品中的分布情況向我們表明真菌毒素分布的及其不均勻性。

2、真菌毒素檢測的精度都在ppb級別

ppb即10億分之一，是一個非常微量的單位，沒有足夠的抽樣量，會造成很大的誤差影響。下表為美國農(nóng)業(yè)部提供的信息，在一卡車玉米中加標(biāo)20ppb的黃曲霉毒素污染情況。

1、抽樣的原則

由于真菌毒素分布的隨機(jī)性，抽樣的時候要做到多點(diǎn)、隨機(jī)、均勻，使得每個部位都有相同的概率被取到。

2、抽樣的數(shù)量

FAO和WTO建議沒200公斤物料抽樣一次，如果所抽樣品是混合比較均勻的粉狀物料，可以適當(dāng)?shù)臏p少抽樣點(diǎn)數(shù)。在實(shí)際工作中由于人力、物力有限，所以在實(shí)際操作中抽樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況以及物料情況來確定抽樣點(diǎn)數(shù)。

3、抽樣量

原料送檢樣品抽樣成品可在500g，原料樣品在1000g，這樣可以保證檢測的最低檢測量和檢測樣品的霉菌毒素的分布均一性。

上海飛測生物自主開發(fā)的基于熒光納米微球的時間分辨熒光快速定量檢測技術(shù)平臺，因其具有靈敏度高、定量范圍寬、準(zhǔn)確度和精密度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、操作快速簡便等優(yōu)點(diǎn)，被業(yè)界譽(yù)為第四代熒光定量免疫層析技術(shù)中“皇冠上的明珠”，正快速替代膠體金試紙條和酶聯(lián)免疫試劑盒等傳統(tǒng)快速檢測產(chǎn)品，引領(lǐng)真菌毒素快速檢測從粗略定性到準(zhǔn)確定量的升級換代。 

當(dāng)將樣品滴加在加樣區(qū)時，樣品中的待測物與結(jié)合墊中的熒光微球標(biāo)記抗體結(jié)合并通過毛細(xì)作用向前層析，當(dāng) 達(dá)到檢測區(qū)后，檢測線T線上固定的抗原與剩余的部分熒光微球標(biāo)記抗體結(jié)合，檢測線T線上結(jié)合的熒光微球標(biāo)記抗體的量與樣品中待測物的量成反比，質(zhì)控線C線結(jié)合的熒光標(biāo)記物樣品中待測物的量無關(guān)，其它熒光標(biāo)記物繼續(xù)層析達(dá)到吸收區(qū)。層析結(jié)束后，采用熒光讀數(shù)儀的讀取T線和C線的熒光強(qiáng)度并計算T/C值，通過便攜式霉菌毒素檢測儀內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線即可計算出 樣品中待測物的含量。

 Microdetection?系列熒光微球采用聚苯乙烯納米微球?qū)ο⊥翢晒怆x子銪進(jìn)行包裹，通過熒光預(yù)增強(qiáng)技術(shù)，提升單個熒光離子的熒光強(qiáng)度。通過對包裹技術(shù)的優(yōu)化和改良，納米微球中銪離子的密度可提升到10萬個/微球，包裹完熒光離子后，在微球表面再進(jìn)行葡聚糖修飾，大大提升了微球的穩(wěn)定性和對可逆環(huán)境的抗干擾性。在此基礎(chǔ)上可開發(fā)出靈敏度高于普通膠體金或有色乳膠免疫層析方法2-3個數(shù)量級的定量檢測技術(shù)。

目前，普通免疫層析快檢產(chǎn)品通常采用單檢測線（T線）定量方法，產(chǎn)品研發(fā)周期更短，生產(chǎn)工藝更為簡單，成本也更低，但檢測結(jié)果的精密度難以控制，導(dǎo)致結(jié)果的重復(fù)性較差。我們在單T線的基礎(chǔ)上，增加了一條矯正T線，與質(zhì)控線（C線）一起，形成“雙保險”，大大提升了檢測結(jié)果的精密度和重復(fù)性。

為滿足集團(tuán)公司或政府監(jiān)管部門對各個子公司或下級單位檢測數(shù)據(jù)的信息化、智能化管理需求，上海飛測開發(fā)了基于阿里云的溯源管理云平臺。檢測儀內(nèi)置GPRS無線通信模塊（可自主選擇打開或關(guān)閉），開通該功能后，檢測信息和結(jié)果可實(shí)時上傳云平臺，實(shí)現(xiàn)儀器端、電腦端和手機(jī)端的數(shù)據(jù)同步共享，通過云平臺可實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果分析、質(zhì)量安全溯源、安全預(yù)警、全過程質(zhì)量控制、系統(tǒng)遠(yuǎn)程更新、標(biāo)準(zhǔn)曲線下載、功能權(quán)限設(shè)置等功能，既滿足了檢測信息和數(shù)據(jù)的智能化網(wǎng)絡(luò)化管理，又確保了檢測數(shù)據(jù)的安全可控。

功能：

可快速準(zhǔn)確定量的測定出飼料原料及飼料成品中真菌毒素的具體含量，包括黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、赭曲霉毒素、伏馬菌素、T-2毒素等；

特點(diǎn)：

1、儀器小巧便攜，操作簡便，易學(xué)易會；

2、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，穩(wěn)定性和重復(fù)性好；

3、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，好用還不貴；

?方法領(lǐng)先：國內(nèi)首個食品安全FPOCT熒光定量快速檢測技術(shù)平臺，引領(lǐng)行業(yè)方向；

?升級換代：替代膠體金和酶聯(lián)免疫傳統(tǒng)快檢方法，實(shí)現(xiàn)從粗略定性到準(zhǔn)確定量的升級換代；

?  快速簡便：一步加樣，8min出定量結(jié)果，極簡的操作，讓檢測過程不再繁瑣；

?  準(zhǔn)確定量：基于熒光納米微球定量原理，結(jié)果高度符合國標(biāo)法，穩(wěn)定可靠；

?  隨到隨檢：無需使用標(biāo)準(zhǔn)品，無需做標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品隨到隨檢，現(xiàn)場出定量結(jié)果；

?  聯(lián)網(wǎng)溯源：檢測數(shù)據(jù)和信息可實(shí)時傳送云平臺，實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的信息化、智能化管理需求；

?  權(quán)威驗(yàn)證：以優(yōu)異成績國糧局及農(nóng)科院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所驗(yàn)證和評審；

?  安全環(huán)保：操作人員不接觸標(biāo)準(zhǔn)品，檢測卡封閉設(shè)計，避免對操作人員可能的傷害；

?  小巧便攜：檢測儀器小巧便攜，既可用于實(shí)驗(yàn)室檢測，也可用于原糧收購現(xiàn)場檢測；

?  經(jīng)濟(jì)實(shí)惠：取代膠體金試紙條和酶免試劑盒，獲得國標(biāo)法的準(zhǔn)確結(jié)果，省時省力省錢；

除玉米、小麥、高粱等簡單原糧樣品外，飼料領(lǐng)域還會涉及諸多復(fù)雜的樣本，如復(fù)合飼料成品、飼料原料如DDGS、各種粕類、噴漿玉米皮、醬油糟、米糠、魚粉、麩皮等，因其成分復(fù)雜、蛋白或脂肪含量偏高、有背景顏色、pH偏酸及其他影響因素，一般方法很難準(zhǔn)確檢測，假陽性現(xiàn)象尤其突出。

上海飛測生物基于熒光納米微球的熒光定量FPOCT快速定量檢測技術(shù)，因其特有的時間分辨熒光功能，很好的解決這些特殊樣本的檢測難題，推出了針對飼料領(lǐng)域復(fù)雜樣品的專用試紙條，檢測結(jié)果跟國標(biāo)方法高度符合。

1、粉碎，稱量;

2、加樣品提取液提取(5min);

3、離心;

1、稀釋

2、加樣，反應(yīng);

3、讀數(shù)，打印檢測報告;

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