ZEN玉米赤霉烯酮簡介:

玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)又稱F-2毒素，是一種由禾谷鐮刀真菌(graminearum）、黃色鐮刀真菌(culmorum)以及克地鐮刀真菌(crookwellense）等多種鐮刀霉菌產生并釋放到土壤環(huán)境中的真菌類毒素。ZEN的化學結構由Urry在1966年用核磁共振、經典化學和質譜等技術確定，并被命名為：6-(10-羥基-6-氧代-反式-1-十-碳烯）-β-雷鎖酸-內酯。ZEN的相對分子質量是318，熔點為165℃，熱穩(wěn)定性好，在120℃條件下加熱4h也不分解；ZEN有熒光特性，可用熒光檢測器檢測；ZEN在水中、S2C和CC14中不會溶解；在氫氧化鈉等堿溶液中，以及甲醇等有機溶劑中容易溶解。ZEN在世界各地的谷物及其副產品中污染廣泛，給種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大損失，也對食品安全構成嚴重威脅。ZEN的分子結構圖示：

玉米赤霉烯酮的檢測方法:

由于ZEN的污染范圍較廣且危害極大，因此ZEN的檢測工作尤為重要。在ZEN的所有檢測方法中，比較常用的有以下幾種：氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)，高效液相色譜一質譜聯(lián)用法(HPLC-MS)，薄層層析法(TLC）、時間分辨熒光（TRFIA）方法。在這些方法中，HPLC檢測法被國際公認為是檢測谷物類食品及飼料中ZEN或者ZEN衍生物的良好方法，但是檢測成本高，儀器維護成本高不適合快速檢測，時間分辨熒光（TRFIA）。

在ZEN檢測領域，測量準確性和測量速度之間的矛盾一直沒有解決；針對這一現狀河南冠宇儀器有限公司提供一種時間分辨熒光（TRFIA）方法的GY-710真菌毒素殘留定量分析儀。簡化了ZEN檢測的操作步驟，排除人為、環(huán)境和濕度的影響，縮短檢測時間周期，整個操作時間不超過20分鐘，是一種新型的快速檢測玉米赤霉烯酮含量的儀器。

ZEN在食品和飼料中的限量標準:

玉米赤霉烯酮的污染不但使農產品及飼料的品質有所降低，也給經濟發(fā)展帶來巨大的損失，同時人類健康也會因為攝入ZEN污染或殘留的肉和奶制品等動物源性食品而受到威脅。目前，大部分國家制定了法律法規(guī)以限制谷物、食品和飼料中的ZEN含量。譬如，澳大利亞法規(guī)限定了糧食作物中ZEN的最高含量為50 μg/kg；在意大利，谷物及其產品中的ZEN含量大于100μg/kg即為不合格；法國的相關法律也規(guī)定，ZEN在糧食作物及其副產品中含量不能大于200μg/kg等。此外，我國飼料衛(wèi)生標準規(guī)定了飼料中ZEN的允許量要低于500μg/kg，食品中真菌毒素的限量規(guī)定表明食品中ZEN不能超過60μg/kg。但是在全世界范圍內，仍有很多糧食作物和動物的飼料都不同程度地被ZEN污染。我國國家標準物質網公布的一組數據顯示，玉米糧食中ZEN的陽性檢出率高至45%，且最高含量為2.91 mg/g；小麥糧食中ZEN的陽性檢出率是20%，其含量在0.36-11.05μg/kg之間。其他例如西班牙、波蘭、美國和南非等國家的玉米糧食作物也受到ZEN的污染較為嚴重，其ZEN污染含量在10-350μg/kg之間；此外，新西蘭的小麥中ZEN甚至被檢出含量達16mg/kg。

玉米赤霉烯酮的脫毒方法

大量中外文獻表明，飼料或食品中ZEN毒素的去除方法按性質可分為三類，即物理法、化學法和生物法。

物理脫毒法主要包括人工剔除、水洗、脫殼、高溫、壓煮、吸附劑吸附等。對于輕度ZEN污染的谷物可以采用剔除、水洗等手段部分清除ZEN；由于ZEN的熱穩(wěn)定性較好，在120℃條件下加熱4h也不分解，所以熱處理和壓煮等方式主要對產生ZEN的真菌起殺滅作用，對ZEN的破壞作用較小，而且高溫破壞了食品和飼料的營養(yǎng)價值，影響食品的口感。吸附法主要是利用疏水作用來達到清除食物中真菌毒素的目的，常用的吸附劑包括酵母細胞壁、活性炭、蒙脫石特別是改性蒙脫石、高嶺土和消膽胺等，但吸附劑在吸附毒素的同時，也會結合飼料中如氨基酸和維生素等一些重要的營養(yǎng)物質，影響糧食中的營養(yǎng)物質，降低產品品質，而且毒素并沒有被降解依舊存在，所以會對環(huán)境造成嚴重影響。

化學法的脫毒原理是氧化降解，ZEN的化學結構在O3，H2O2等作用下發(fā)生改變，最后變成無毒的ZEN副產物。國內外研究都對化學法脫毒ZEN的技術給予了肯定，但由于化學法工作量較大，并且操作時間較長，氧化降解ZEN的同時也會對飼料中的營養(yǎng)成分產生破壞作用，因此化學法脫毒ZEN技術將被新型脫毒技術所替代。

生物法的原理是利用微生物菌體吸附和微生物自身或其產生的酶類降解ZEN，使其成為無毒的產物。特別是后者，具有降解ZEN能力的關鍵酶基因正是目前生物方法研究的重點。目前玉米赤霉烯酮的生物降解技術研究仍然有很多不完善的地方，例如關于酶類降解轉化ZEN的原理研究不夠深入，同時ZEN降解菌功能易衰退以及不穩(wěn)定等問題層出不窮，有待改進。相比于物理化學方法，生物方法脫毒更安全、有效。生物方法特異性強，只會降解ZEN而不會破壞食品和谷物中的營養(yǎng)物質；能將ZEN毒素徹底地分解并不會有毒性物質殘留，不會產生二次污染；并且生物方法脫毒可以大規(guī)模操作，在經濟上是可行的，能被廣泛的應用。

玉米赤霉烯酮的危害

ZEN是一種類雌激素，攝入ZEN的動物其生長、發(fā)育及生殖系統(tǒng)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對母豬的毒害作用現為以下幾點：成年的母豬攝入ZEN中毒之后，它的生殖器官會異常發(fā)育，并且伴隨有卵巢發(fā)育不良和內分泌發(fā)生紊亂等癥狀；懷孕的母豬在ZEN中毒后容易出現流產、早產，或者是畸形胎、死胎和弱胎高頻發(fā)生；哺乳的母豬會出現乳汁量降低或者無法分泌乳汁；同時，小豬仔攝入含有ZEN污染的乳汁，也會因雌激素過高而出現生長緩慢等癥狀，嚴重者會絕食最后死亡。

ZEN不僅對禽畜有影響，對人體同樣也有很強的毒害作用。ZEN在人體中蓄積，會誘發(fā)腫瘤、致使DNA發(fā)生收縮、使染色體發(fā)生失常，ZEN也有致癌作用，會促進癌細胞在人體組織或器官中不斷擴增，ZEN毒素的存在導致實驗小鼠癌癥發(fā)生率增加的實驗也證實了這一點。另外也有研究推測，ZEN在人體的積累致使人體出現乳腺癌或乳腺增生等多種疾病。

玉米赤霉烯酮的展望

ZEN對糧食作物的污染，嚴重影響到人和動物的機體健康，給人類帶來了巨大的經濟損失。ZEN的脫毒研究是保障谷物質量安全的一項重要而緊迫的任務。目前，越來越多的國家對ZEN的相關研究越來越重視。對于ZEN的脫毒研究，物理化學方法存在較大弊端，生物脫毒專一性較強，效率高，不僅不會造成二次污染，還盡可能減少食品和飼料中的營養(yǎng)物質的流失。因此毒素的生物降解技術成為目前毒素降解研究的熱點。

隨著生物技術的迅猛發(fā)展，篩選具有ZEN降解作用的微生物，分離微生物培養(yǎng)液中ZEN降解的關鍵控制酶，利用基因工程技術獲取ZEN降解酶基因，并在微生物體內高效、高活性地表達ZEN降解酶，把ZEN污染率降到最低，有助于推動農業(yè)和經濟的健康發(fā)展。