辐照降解链格孢毒素的方法与流程

本发明涉及一种辐照降解链格孢毒素的方法。

背景技术：

链格孢霉可在低温环境下生长繁殖，是导致水果、蔬菜及冷藏食品腐败变质的主要微生物。链格孢霉代谢能产生70余种真菌毒素和植物毒素，统称为链格孢毒素。链格孢毒素广泛污染番茄及番茄制品、苹果及苹果制品、柑橘及柑橘类、瓜类、葡萄、蓝莓、醋栗、草莓、胡萝卜、扁豆、豌豆和橄榄等，能产生这类毒素的有：番茄链格孢A.tomato(Cooke)Jones、芸苔链格孢A.brassicae(Berk.)Sacc、决明链格孢A.cassiae Jurair&A.Khan、柑橘链格孢A.citri Ell.&Pierce、瓜链格孢A.cucumerina(Ell.&Ev.)Elliott、胡萝卜链格孢A.dauci(Kühn)Groves&Skolko、菊池链格孢A.kikuchiana Tanaka、长柄链格孢A.longipes(Ell.&Ev.)、苹果链格孢A.mali Roberts、茄链格孢A.solani Sorauer等。相比之下，寄生于谷物中的链格孢菌株种类较水果蔬菜少，在大麦、小麦、燕麦中，主要产毒的链格孢霉有互隔交链孢A.alternata(Fr.)Keissler、细交链格孢A.tenuissima(Kunze)Wiltshire、小麦叶疫病菌A.triticina Prasada et Prabhu等。其中，互隔交链孢的污染范围最广，侵染谷物可引发黑斑病，其产生的毒素主要有以下几种：交链孢酚(alternariol，AOH)、交链孢酚单甲醚(alternariol monomethyl ether，AME)、交链孢烯(altenuene，ALT)、交链孢菌酮酸(tenuazonic acid，TeA)、AAL毒素(alternaria alternata toxin，AAL)，交链孢毒素(altertoxin，ATX)I、II、III和腾毒素(tentoxin，TEN)等。Liu等在河南林县发现了大量的受链格孢霉污染的粮食，其培养物粗提液可导致哺乳类动物细胞发生诱变和转化，认为可能与该县食管癌高发病率关系密切。白逢彦和匡开源等分别在甘肃和陕西针对大骨节病区的小麦样品进行检测，发现互隔交链孢霉为优势菌株。链格孢毒素对动植物的毒性作用，已有诸多文献报道，食用被其污染的食物面临急性和慢性毒性、致畸和致癌性、发育和生殖毒性等风险。(Battilani P,Costa L G,Dossena A,Gullino M L,Marchelli R,Galaverna G,Pietri A,Dall’Asta C,Giorni P,Spadaro D,Gualla A.Prepared by Battilani P.a Scientific information on mycotoxins and natural plant toxicants[R].2008:1)

在目前已知的具有明显毒性的链格孢毒素中，交链孢菌酮酸(TeA)是其中唯一的含氮代谢物，也是唯一被美国国家职业安全与卫生研究所列入有毒化学物质登记册中的链格孢毒素，虽然能产生该毒素的链格孢菌株检出率低，但产毒能力很强，其毒素水平居各种链格孢毒素之首。TeA易溶于有机溶剂，微溶于水，其生物合成的主体是L异亮氨酸，分子式为C₁₀H₁₅O₃N，分子质量为197D，结构式如图1所示。(李凤琴.链格孢毒素及其食品卫生问题，中国食品卫生杂志，2001，6：45-49)。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种辐照降解链格孢毒素的方法。

为此，本发明提供的技术方案为：

一种辐照降解链格孢毒素的方法，包括利用辐照剂量x的γ射线辐照含有链格孢毒素的产品。

优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，所述辐照剂量x满足：0＜x≤10kGy。

较优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，2kGy≤x≤10kGy。

较优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，4kGy≤x≤10kGy。

更优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，6kGy≤x≤10kGy。

最优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，x＝10kGy。

优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，所述含有链格孢毒素的产品为含有链格孢毒素的农产品或农产品加工得到的制品，所述含有链格孢毒素的产品为小麦或者小麦制品。

优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，所述链格孢毒素为交链孢菌酮酸。

优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，所述γ射线由放射性物质⁶⁰Co产生。

优选的是，所述的辐照降解链格孢毒素的方法中，辐照剂量x与所述链格孢毒素要达到的降解率之间的关系为：y＝0.1198x-0.1568。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的利用辐照技术降解链格孢毒素的方法，在去毒处理过程中具有明显的优势，既可杀死病原微生物，又能降解其中的生物毒素，且不会产生任何工业污染。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为TeA结构式。

图2为本发明其中一个实施例中小麦中TeA的辐照降解效果图。

图3为本发明其中一个实施例中小麦中TeA随吸收剂量的变化曲线及拟合曲线。

图4为本发明其中一个实施例中的TeA高效液相色谱图。

图5为本发明其中一个实施例中TeA辐解产物LC-MS分析一级质谱图(Rt＝4.307m/z＝244.1559)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本发明提供的辐照降解链格孢毒素的方法，是用γ射线辐照含有链格孢毒素的样品。该方法中，γ射线是由放射性物质⁶⁰Co产生的，辐照剂量为0-10kGy，但不包括0；优选2-10kGy，更优选4-10kGy，尤其优选6-10kGy，最优选10kGy。上述含有链格孢毒素的样品为含有链格孢毒素的农产品或农产品加工得到的制品，如食品或饲料等。该方法尤其适用于降解交链孢菌酮酸。

如图1～图5所示，本发明提供一种辐照降解链格孢毒素的方法，包括利用辐照剂量x的γ射线辐照含有链格孢毒素的产品。

在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述辐照剂量x满足：0＜x≤10kGy。

在本发明的其中一些实施例中，作为优选，2kGy≤x≤10kGy。

在本发明的其中一些实施例中，作为优选，4kGy≤x≤10kGy。

在本发明的其中一些实施例中，作为优选，6kGy≤x≤10kGy。

在本发明的其中一些实施例中，作为优选，x＝10kGy。

在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述含有链格孢毒素的产品为含有链格孢毒素的农产品或农产品加工得到的制品，所述含有链格孢毒素的产品为小麦或者小麦制品。

在上述方案中，作为优选，所述链格孢毒素为交链孢菌酮酸。

在上述方案中，作为优选，所述γ射线由放射性物质⁶⁰Co产生。

在上述方案中，作为优选，辐照剂量x与所述链格孢毒素要达到的降解率之间的关系为：y＝0.1198x-0.1568。

本发明各实施例中所用的一起与试剂如下所示：

Agilent1200液相系统(美国Agilent公司)；Agilent 6510系列四级杆-飞行时间串联质谱仪(美国Agilent公司)；FW100高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)；LD4-2低俗离心机(北京医用离心机厂)；固相萃取装置(美国Supelco公司)；OasisHLB固相萃取柱(3cc/60mg，Waters公司)；甲醇(色谱纯Fisher)；正己烷(色谱纯，天津市大茂化学试剂厂)；硫酸锌、氯化钾、乙酸铅、碳酸氢钠、乙腈、二氯甲烷、甲酸，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；超纯水。

交链孢菌酮酸(TeA)标准品10mg(购于美国Sigma-Aldrich公司，CAS610-88-8，纯度>99.2％)；

本发明中所用分析检测条件如下所示：

(1)色谱条件：

色谱柱：Innoval C18柱、250mm×4.6mm×5μm

流动相：A为甲醇，B为硫酸锌水溶液300mg/L，流动相使用前过0.22μm滤膜，梯度洗脱程序：0～50min，A从5％升至50％

柱温：40℃

流速：0.4mL/min

进样量：10μL

检测波长：280nm，UV检测

质谱条件：

离子源：电喷雾离子源；

毛细管电压：4.0kV；

极性模式：正离子；

碰撞气：N₂；

碎裂电压：125V；

锥孔电压：65V；

雾化气压力：45psi；

雾化气温度：350℃；

干燥气体流速：9L/min；

扫描质量范围：100–1000m/z；

采集速率：1.4spectra/s

第一部分、小麦中TeA检测方法的建立

(1)标准溶液的配制

用甲醇将交链孢菌酮酸(TeA)配制成260μg/mL标准储备液I。分别用甲醇：水＝60:40(V/V)和甲醇稀释标准储备液I配置成50μg/mL TeA标准工作液I。

(2)样品制备

小麦染毒处理：分别取初始浓度为50μg/mL、250μg/mL、500μg/mL TeA溶液10mL均匀喷洒于1kg小麦粉中，得到50μg/kg、250μg/kg、500μg/kg三种不同初始浓度的染毒小麦样品，备用。

小麦样品前处理：根据Li的方法，采用液液萃取法提取小麦中的TeA。首先用酸化的乙腈和氯化钾溶液(4％)提取30min，过滤后在得到的滤液中加入醋酸铅(0.05M)澄清。调节滤液pH＝2，二氯甲烷萃取两次，碳酸氢钠洗涤。再次调节pH＝2，二氯甲烷萃取两次，合并有机相，水洗，旋转蒸干后残渣用甲醇溶解，进HPLC分析。(Li F Q,Yoshizawa T.Alternaria mycotoxins in weathered wheat from China[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2000,48:2920-2924)

(3)回收率实验

以同一小麦样品为本底，添加50μg/kg、250μg/kg、500μg/kg TeA后，平行测定三次，结果如表1。

表1 TeA添加回收率和精密度

由表1可以得到，小麦中TeA的回收率分别为89.92％、96.97％、102.87％，表明该方法的回收率能满足TeA分析要求，可作为TeA的样品制备方法。

第二部分、γ射线辐照降解小麦中的交链孢菌酮酸及测定结果

本实施例提供的对小麦中的交链孢菌酮酸进行降解的具体方法是：

称取5g染毒小麦样品，置于100ml聚丙烯离心管(材质为99.9％生物级聚丙烯，耐辐射)中密封，放入60Co-γ射线辐射场(北京大学放射化学与辐射化学重点学科实验室)内进行辐照处理，辐照剂量分别设定为0kGy、2kGy、4kGy、6kGy、8kGy、10kGy。实验设三次重复，之后按照已建立的方法对上述辐照后的小麦样品进行测定：

将制备好的待测样品按照第一部分已建立的方法定量测定，通过比较高效液相色谱峰面积，得到不同辐照剂量下小麦样品中TeA的降解效果，见图2。

上述染毒小麦样品经提取、净化、进LC-MS分析后，样品中交链孢菌酮酸的峰面积，结合图2所示的标准曲线换算成样品溶液的浓度，计算溶质的质量，再除以称取的小麦的质量，得到辐照降解后的折合浓度。降解率由不同γ射线吸收剂量下的折合浓度

与未辐照时的折合浓度相比得出。上述计算数据均为三次重复的平均值。

结果表明γ射线辐照对小麦中TeA降解效果较明显。随着辐照剂量的增加，降解率逐渐升高。辐照剂量为2kGy时，降解率为1.99％；当辐照剂量达到10kGy时，降解率为54.98％。

为了更加形象地描述降解率随辐照剂量的变化，可采用线性方程y＝ax+b来拟合曲线，相关系数平方R2为0.9435，如图3。

对比国内外研究进展，定性和定量检测谷物和食品中链格孢毒素的研究较多，而关于其稳定性和降解的研究则很少。

溶液中TeA降解的主要途径是差向异构化及水解作用，其涉及的降解动力学研究实验则表明，pH为3.5，温度为25℃和40℃时，TeA发生显著降解，其半衰期分别为73.8±0.4和14.0±0.1天，水解产生的iso-DTA(TeA去乙酰基后差向异构化的混合物)被认为是最终降解的稳定产物。周兵等分别对实验室和大田条件下TeA在土壤中的降解动态进行了观察。在不灭菌条件下，其半衰期小于10d，加药10d时，其降解率就大于50％；灭菌条件下，其半衰期大于30d，加药40d时，其降解率才超过50％。

这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的辐照降解链格孢毒素的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

利用本发明提供的γ射线辐照降解方法，在辐照剂量为10kGy时，降解率即可达54.98％。降解速率快、效果显著，对出口贸易具有现实的利用价值。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。