【科普小課堂2】玉米赤霉烯酮介紹

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【科普小課堂2】玉米赤霉烯酮介紹

玉米赤霉烯酮

    玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN），又名F-2毒素，主要是由禾谷鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、木賊鐮刀菌、雪腐鐮刀菌等菌種產生的有毒代謝產物，是一種霉菌毒素。玉米赤霉烯酮的分子式為C18H22O5 ， 熔點為 161℃~163℃，極性較弱，幾乎不溶于水、四氯化碳等溶劑，但溶于堿性水溶液，且其溶解度在正己烷、苯、乙腈、二氯甲烷、甲醇、乙醇和丙酮中依次增加。

    玉米赤霉烯酮主要存在于易受到真菌污染的玉米、小麥、高粱、大米等谷物中，ZEN侵染作物主要發生在作物的耕作、收獲、運輸和貯存期間。在溫度適中而濕度較高的環境中滋生鐮刀菌，由鐮刀菌產毒所致。

其對植物的影響

1、對植物生長的調控作用

   玉米赤霉烯酮不但可以由霉菌產生，而且在許多高等植物體內也存在，并且是做為植物體內的一種激素來調控植物的生長。例如小麥、大豆、棉花等植物，在開花的時候玉米赤霉烯酮達到峰值。在不斷的研究當中表明：玉米赤霉烯酮的作用與作物光期誘導作用是十分密切的。例如在玉米赤霉烯酮含量達到高峰后移栽的長田誘導下的冬小麥都能正常抽穗，在峰值出現前移栽的冬小麥最終則不能開花。

2、在植物育種方面的利用

   長期以來，農作物的育種是提高產量和質量的一項重要手段。現在利用玉米赤霉烯酮可以提高玉米幼苗的抗旱和抗寒的能力。經過玉米赤霉烯酮浸種的玉米其幼苗在干旱條件下水分下降緩慢，相對導電率低，超氧化物歧化酶活性較高，游離脯氨酸的含量升高。同時利用浸種的方法也可以得到抗寒能力較強的玉米幼苗，并且研究認為0.1mg/L玉米赤霉烯酮溶液浸種的效果較好。在不斷的研究和開發當中，更多的農作物通過玉米赤霉烯酮的作用而產生了育種的優勢方向。

其對動物的影響

   玉米赤霉烯酮具有雌激素的作用，其強度為雌激素的十分之一，可造成家禽和家畜的雌激素水平提高。目前發現，豬對此毒素較為敏感。玉米赤霉烯酮作用的靶器官主要是雌性動物的生殖系統，同時對雄性動物也有一定的影響。在急性中毒的條件下，對神經系統、心臟、腎臟、肝和肺都會有一定的毒害作用。主要的機理是它會造成神經系統的亢奮，在臟器當中造成很多出血點，使動物突然死亡。主要的原因還是由于雌激素水平過高而造成的。

玉米赤霉烯酮的毒性  

  玉米赤霉烯酮具有非類固醇雌激素作用， 可引起雌性畜禽的雌性激素綜合征。攝入ZEN的動物，其生長、發育及生殖系統都會因雌激素水平高而受到影響。在所有動物中，豬對ZEN最為敏感。ZEN及其衍生物在結構上與內源性雌激素相似，所以它們可以與雌激素受體進行特異性結合，從而誘發一系列的生殖毒性和致畸作用。此外ZEN在體內還具有氧化毒性，引起脂質過氧化，抑制DNA和某些mRNA的合成， 從而對肝臟和腎臟造成損傷。由于ZEN主要存在于霉變的糧食作物中，而且其結構在糧食的貯藏、加工以及烹調期間很穩定，甚至在發酵過程中也變化不大，不易受到外界環境變化和高溫的影響，所以使用含有或者接觸被霉菌污染的原料制作的食物、飼料和食用植物油以及畜禽中都不可避免地含有 ZEN，而這些物質中的ZEN可通過飲食遷移至人體。

如何預防中毒

玉米赤霉烯酮在體內有一定的殘留和蓄積，一般毒素代謝出體外的時間為半年之久，造成的損失大、時間長。

防毒措施：

     1、控制飼料的質量。一般玉米赤霉烯酮中毒的直接原因是飼料中有霉變的特別是由赤霉污染的玉米、小麥、大豆等。所以，在使用這些原料為主的飼料時就應當注意檢測，一旦發現就不應再使用。

     2、注意飼料的儲藏。在南方的一些地區，高溫多雨的氣候為霉菌的繁殖提供了良好的環境和條件，因此，在儲藏不當的時候也會引起赤霉污染現象發生。對于這些飼料，應儲存在干燥通風的環境下，并采取一些人為的方法防止赤霉的污染。

     3、對于已發霉的飼料一般不再使用，如果實際條件還需要使用，可將飼料放入10%石灰水中浸泡一晝夜，再用清水反復清洗，用開水沖調后飼喂。同時應注意用量不應該超過40%。

酶法分析技術在食品行業的應用

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酶法分析技術在食品行業的應用

目前，酶法分析技術已經在我國被廣泛應用，如在蔬菜、食品、果汁、乳業、酒業、糖業、飼料、發酵、制藥、調味品等加工生產中作為產品質量控制、成品質量檢驗及加工、制藥等工藝工程研究分析的主要手段，藥物研發機構中作為產品質量控制和生產過程監控的手段。這主要是因為它有著操作簡單，快速準確，特異性強，能夠定量分析檢測的顯著特點，得到世界很多國家的認可，并且被多個國家寫入法規。

隨著科學技術日新月異的發展，目前市場上推出了一種液體裝即用型酶法分析試劑盒，與以往的干粉酶法試劑盒相比，這種試劑盒有著以下顯著的特點：一是所有試劑均為液體劑型，即時可用，不需溶解和配制，克服了上一代普通干粉裝試劑盒的一些缺點：如部分試劑（如酶或NADP）是凍干粉，使用前要先溶解，使用后要冷凍保存，尤其是保質期僅為2－3個月，每次檢測樣品前要先融化，這樣不僅降低酶的活性，而且影響酶促反應和檢測準確度；推出新一代的液體裝即用型試劑盒不存在這些問題，而且核心的酶也是液體型的，不需冷凍保存，可直接使用，保質期達到12月以上，檢測的穩定性和重復性大大提高，三是液體裝即用型試劑盒可以采用儀器進行自動化檢測，有效減少試劑用量，增加測試數，成倍降低檢測成本。以上特點，便使液體裝酶法分析試劑盒取代普通干粉試劑盒有著不可逆轉的優勢。

隨著酶法應用的標準化，酶法分析在國際貿易中變得尤為重要。而在我國，目前標準水平總體來說偏低，所以我們有必要去借鑒國際上已經成熟的標準體系。《貿易技術壁壘協議》明確規定：一切需要有技術規則或標準的地方，締約方均應以這些國際的技術規則或標準作為制訂本國技術規則或標準的依據。這也是我們出口商品的需要。

在以下的國際標準及相關法規中，大量的酶法檢測方法被采用和推廣：

ISO ( 國際標準組織)

AOAC (美國化學分析聯合會)

AOAC Official 牛奶中乳糖的測定 Method 984.15 (酶法)  

AOAC Official 酒中葡萄糖及果糖的測定 Method 985.09(酶法)

AOAC Official 酒中檸檬酸測定 Method 985.11 (酶法)    

AOAC Official 蘋果酸中L-蘋果酸比例的測定 Method 993.05 (酶法)

IFU (國際果汁生產者協會)

IFU 21 L-蘋果酸的測定 (酶法), 1985  

IFU 22 L-檸檬酸的測定 (酶法), 1985  

IFU 22 乙醇的測定型 (酶法) 1996

IFU 53 D/L-乳酸的測定 (酶法),1996  

IFU 54 D-異檸檬酸的測定 (酶法),1984  

IFU 55 葡萄糖的測定 (酶法), 1985

IFU 55 果糖的測定 (酶法), 1985  

IFU 56 蔗糖的測定 (酶法), 1998  

IFU 62 山梨醇的測定 (酶法),1995

IFU 64 D-蘋果酸的測定 (酶法),1995  

IFU 66 乙酸的測定 (酶法),1996  

IFU 76 葡萄汁中D-葡萄糖酸的測定,2001

IFU 77 葡萄汁中甘油的測定,2001 starch enzymatic recommended

OIV (國際酒業協會)

葡萄糖及果糖的測定(酶法)  

甘油的測定 (酶法)

L-/D-乳酸的測定 (酶法)

檸檬酸的測定 (酶法)

L-蘋果酸的測定 (酶法)

D-蘋果酸的測定 (酶法)

IDF (國際乳品委員會)

IDF 34C(1992) 乳酪,乳酪加工品及牛奶中檸檬酸的測定(酶法)    

IDF 69B(1987) 無水牛奶中D-/L-乳酸的測定(酶法)

IDF 79B(1991) 乳酪加工品,乳清粉中乳糖及D-半乳糖的測定(酶法)  

IDF 79B(1991) 無水牛奶,無水冰淇淋混和物有乳清粉中乳糖及D-葡萄糖的測定(酶法)

IDF 97A(1984) 牛奶制品及乳清粉中硝酸鹽/(硝酸根)的測定(酶法)    

IDF 175(1995) 牛奶中乳糖/D-葡萄糖的測定(酶法)

EBC (歐洲啤酒釀造公約)

低酒精度啤酒及無酒精度啤酒中乙醇的測定(酶法)  

啤酒中硝酸鹽的測定(酶法)  

啤酒中總二氧化硫的測定(酶法)

啤酒中乙酸的測定(酶法)

啤酒中甘油的測定 (酶法)

啤酒中乳酸的測定 (酶法)

MEBAK (Mitteleuropaische Brautechnische Analysenkommission-Central European Brewing Committee for Analysis)

ASBC Methods of Analysis (American Societ of Brewing Chemists)

低酒精度啤酒的檢測(酶法) (國際方法)—頒布日期 1991年

ICUMSA (國際糖制品標準方法委員會)

ICUMSA method GS 2/3-35 精制糖制品中亞硫酸鹽的測定(酶法)

ICUMSA method GS 8/1/2/3/4-19 總α-半乳糖酶及蜜三糖的測定(酶法)

ICUMSA method GS 8/4/6-4 甜菜汁中葡萄糖及果糖的測定(酶法)

ICUMSA method GS8/4/6-13 乳酸的測定(酶法)

ICUMSA method GS8/4/6-14 甜菜汁中乙酸的測定(酶法)

European Norms (歐盟成員國均執行此標準)

EN 1137 (1995) 水果汁及蔬菜汁中檸檬酸(鹽)含量的測定:NADH 分光光度法

EN 1138 (1995) 水果汁及蔬菜汁中L-蘋果酸(鹽)含量的測定: NADH 分光光度法

EN 1139 (1994) 水果汁及蔬菜汁中D-異檸檬酸含量的測定: NADH 分光光度法

EN 1140 (1995) 水果汁及蔬菜汁中D-果糖含量的測定: NADH 分光光度法

EN 1988 (1998) 亞硫酸鹽的測定 (酶法)

EN-ISO 8069(2001) 無水牛奶中乳酸及乳酸鹽含量的測定    

EN-ISO11213(1995) 改良淀粉中乙酰基含量的測定(酶法)

EN 12014-3(1998) 肉制品中硝酸鹽及/或亞硝酸鹽含量的測定(用酶還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,而后用分

光光度計檢測)

EN 12014-5(1998) 含蔬菜的嬰幼兒食品中硝酸鹽及/或亞硝酸鹽含量的測定(酶法)

EN 12138 (1998) 水果及蔬菜汁中D-蘋果酸含量的測定NAD 分光光度法.

EN 12146 (1997) 水果及蔬菜汁中蔗糖含量的測定NADP 分光光度法

EN 12631 (1999) 水果及蔬菜汁中D-乳酸及L-乳酸(鹽)含量的測定NAD 分光光度法

EN 12632 (1999) 水果及蔬菜汁中乙酸(鹽)含量的測定NAD 分光光度法.    

EN -ISO13965 肉及肉制品中淀粉及葡萄糖含量的測定(酶法)

DIN (German Norms - additional not covered by EN)

DIN 10325 (1986) 乳酪制品中檸檬酸的測定(酶法)    

DIN 10326 (1986) 牛奶及牛奶制品中蔗糖及葡萄糖的測定(酶法)

DIN 10344 (1982) 牛奶及牛奶制品中乳糖及半乳糖的測定(酶法)  

DIN 10335 (1987) 牛奶及牛奶制品中D-/L-乳酸的測定(酶法)

DIN 10381 (1979) 淀粉及淀粉制品中D-葡萄糖及D-果糖的測定(酶法)  

DIN 10471 (1997) 牛奶及牛奶制品中D-葡萄糖酸的測定(酶法)

DIN 10476 (2000) 牛奶制品中硝酸鹽及亞硝酸鹽的測定(酶法)    

DIN 54604-1 (1988) 紙及紙板中淀粉的測定(酶法)  

   涉及的檢測樣品種類包括各類蔬菜、水果及加工品、啤酒、白酒、葡萄酒及其他飲料；各種糕點、面包類食品、巧克力、各種糖、肉食及各類加工發酵食品；各類奶及奶制品、蜂蜜、調味品、發酵產品及其他生物樣品、動物飼料等等。具體項目包括L-乳酸、D-乳酸、D/L-乳酸、乙酸、L-抗壞血酸、L-谷氨酸、D-蘋果酸、L-蘋果酸、異檸檬酸、檸檬酸、乙醇、尿素/氨、膽固醇、β-羥丁酸、葡萄糖酸、葡萄糖/果糖、蔗糖/葡萄糖/果糖、葡萄糖、乳糖/半乳糖、麥芽糖、甘油、淀粉、L-肉堿、甘露醇、丙酮酸、酮體、可溶性纖維、游離SO2、鐵、銅、總SO2和亞硫酸鹽等物質等。

已經應用的產品包括：

   此外，在葡萄酒行業相當發達的歐洲，葡萄酒的檢測也是經常用到的。法國柏桑特公司就這方面專門組織研發力量研制出了葡萄酒專用檢測試劑盒（包括蘋果酸、乳酸、葡萄糖/果糖、酒石酸），并且在法國本地葡萄酒行業的生產和質控已被廣泛采用，有效提高了葡萄酒加工生產中產品質量控制、成品質量檢驗和蘋乳發酵過程中酸的監測效率。尤其是重復使用這類檢測試劑盒在這些不同的生產過程中可確保符合成本效益的生產高品質的產品。在我國，酒類行業檢測還相當落后，各個關鍵過程及控制點的控制不嚴格，在加上我國的標準混亂，致使我國酒業很難與國際接軌。為了促進我國葡萄酒健康發展，幫助企業建立生產過程監控體系，北京泰樂祺科技優先公司引進了法國柏桑特(BioSenTec) 公司研發的葡萄酒專用酶法分析試劑盒，為國內葡萄酒生產企業在蘋乳發酵等生產葡萄酒過程提供新的監控手段。該產品均為全液體裝即用型產品，值得一提的是該品不僅適用于快速檢測葡萄酒、果汁有機酸、糖類物質的含量，還可用于果汁生產中的檢測，適合于手動和自動化使用。

以下是此次引進產品列表：

   在過去很長的一段時間里，由于我國的技術法規和標準過低，實驗技術相對落后，一方面，已成為制約我國產品出口的瓶頸。由于技術壁壘的提高，我國出口企業不同程度遭遇國外技術壁壘的限制。受國外技術性貿易措施影響較大的農、食行業損失嚴重。近年來美國、日本和歐盟等國家和地區不斷制定更嚴格和更廣泛的標準，我國農產品對這些國家的出口難度在加大。另一方面，由于我國相當一部分農產品標準低于國際標準，有的甚至沒有具體的技術要求，在對進口農產品進行檢驗時，只進行極為普通的一般項目衛生檢驗，其他國家不合格的產品因符合我國的標準就可以堂而皇之地進入中國市場，很難起到有效保護國內產業的作用。

  他山之石，可以攻玉。隨著經濟一體化進程的加快，我們更應借鑒發達國家先進的實驗經驗，制定和應用相應的實驗技術標準，盡快建立起完備的技術標準體系，筑起保護市場和消費者利益的“質量長城"。