一种玉米中基质结合态隐蔽型玉米赤霉烯酮的快速前处理方法

1.本发明属于食品质量安全检测领域，具体涉及一种玉米中基质结合态隐蔽型玉米赤霉烯酮(zearalenone, zen)的快速前处理方法。


背景技术：

2.zen是玉米、小麦、饲料等谷物及产品中污染最严重的霉菌毒素之一，尤其玉米、玉米产品和玉米饲料是 zen 最主要的污染物。
3.目前zen检测主要采用反相液相色谱方法或色谱质谱联用方法进行定量检测，然而近几年发现除了常规毒素形态以外还存在隐蔽型毒素，这类隐蔽态毒素在传统主流色谱等检测方法和前处理方法中，由于其结构、溶剂的极性变化等原因造成在检测中往往被忽略，但是当漏检的隐蔽态毒素进入人或动物体内后，经水解、氧化还原等代谢过程，可释放出有毒的毒素原型分子，给食品安全、人和动物健康造成严重隐患。
4.已有研究发现玉米中存在基质结合态隐蔽型zen，它们与玉米基质中的蛋白质、淀粉等大分子物质通过非共价相互作用形成复合物。该基质结合态隐蔽型zen与原始zen化学结构相同，在玉米基质分子影响部分zen形成隐蔽态不能在常规zen检测方法中检出而造成实际zen检测含量偏低，但在进入人体或动物体消化系统后会在消化过程中将该部分隐蔽型zen释放出来，造成这部分zen重新暴露和造成毒性危害。因此，有必要研究一种操作容易、成本低、耗时短、分析检测时间短的前处理方法及其检测方法，降低玉米及相关产品中基于zen隐蔽型的漏检风险。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种玉米中基质结合态隐蔽型zen的前处理方法，此法操作简单，耗时短，并能有效的水解游离释放与基质结合的隐蔽型zen。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种玉米中基质结合态隐蔽型玉米赤霉烯酮的快速前处理方法。
7.优选的，通过酶水解方法释放出玉米中与大分子基质成分结合的隐蔽型zen，从而准确提取玉米中污染的玉米赤霉烯酮。
8.优选的，玉米首先粉碎后，经纤维素水解，α-淀粉酶和复合蛋白酶水解，再加入有机试剂提取，最后离心净化。
9.优选的，所述方法中通过使用7%～8%纤维素酶，在ph4.5～5.5条件水解2.5～6.5h，将玉米中与纤维素大分子结合的玉米赤霉烯酮游离出来。
10.优选的，所述方法通过使用8%～9%α-淀粉酶，在ph6～7条件水解2.5～6.5h, 将玉米中与淀粉类大分子结合的玉米赤霉烯酮释放出来。
11.优选的，所述方法中通过使用7%～9%复合蛋白酶，在ph6～7条件水解3.5～6.5h，
将玉米中与蛋白类大分子结合的玉米赤霉烯酮释放出来。
12.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本发明通过使用7%～8%纤维素酶，在ph4.5～5.5条件水解2.5～6.5h，再通过使用8%～9%α-淀粉酶和7%～9%复合蛋白酶，在ph6～7条件水解2.5～6.5h，释放出玉米中与纤维素、淀粉类、蛋白类大分子结合的隐蔽型zen，从而准确分析得出玉米中zen的污染水平。
13.(2)其他检测方法中因为没进行该前处理方法，常规方法提取无法对基质结合的隐蔽型zen提取，因而无法真实的反应出玉米谷物中的玉米赤霉烯酮的污染水平。
附图说明
14.图1是zen标准曲线图（相对百分吸光率与浓度的对数图）图2是料液比对游离zen提取含量效果图；图3是乙腈/超纯水对游离zen提取含量效果图；图4是磁力搅拌时间对游离zen提取含量效果图；图5是纤维素酶酶水解时间对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图；图6是纤维素酶酶添加量对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图；图7是α-淀粉酶酶水解时间对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图；图8是α-淀粉酶酶添加量对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图；图9是复合蛋白酶酶水解时间对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图；图10是复合蛋白酶酶添加量对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图；图11是实验进行复合的zen水解后的总提取含量效果图；图12是6个玉米样品分别经纤维素酶、α-淀粉酶、复合蛋白酶在最佳酶水解时间和最佳酶添加量对隐蔽型zen水解后的总提取含量效果图。
具体实施方式
15.以下，根据附图对本发明进行更加全面的说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
16.实施案例1一种玉米中基质结合态隐蔽型玉米赤霉烯酮(zearalenone，zen)的快速前处理方法，具体步骤如下：(1)纤维素酶水解：取12个烧杯，分别做好标记，分别称取1、2、3、4、5、6号玉米样品5.0g，加入25ml超纯水并按酶添加量8%~9%纤维素酶，调节ph=4.5~5.5，恒温磁力搅拌水浴锅中设定t=60℃条件下水解2.5h~6.5h；(2)α-淀粉酶和复合蛋白酶水解：步骤(1)完成后分别再按酶添加量8%~9%、7%~9%加入α-淀粉酶、复合蛋白酶，调节ph=6~7，恒温磁力搅拌水浴锅中设定t=60℃条件下水解2.5h~6.5h；(3)乙腈提取：水解完成后按水解液重5倍加入体积分数为75%~95%的乙腈水溶液，磁力搅拌提取30~70min；(4)离心净化：将部分提取液移入离心管中，并于5000r/min离心净化10min，并取
约3ml于10ml离心管中，进行间接竞争elisa方法检测其od值。
17.zen含量根据图1标准曲线代入求得，然后绘制柱状图，利用单因素方差分析得出单因素最佳条件，如图2最佳料液比1:5~1:8，图3最佳乙腈水溶液体积分数为75~95%，图4最佳磁力搅拌时间30~70min，图5最佳纤维素酶酶水解时间2.5~6.5h，图6最佳纤维素酶酶添加量8%~9%，图7最佳α-淀粉酶酶水解时间2.5~6.5h，图8最佳α-淀粉酶酶添加量8%~9%，图9最佳复合蛋白酶酶水解时间3.5~6.5h，图10最佳复合蛋白酶酶添加量7%~9%，由图11复合实验得，三种酶在最佳条件下处理后提取的zen总含量为最多，效果最好，图12可以分析得出无酶处理与三种酶复合处理后的zen含量相差较大，即1~6号玉米样品中均有基质结合的隐蔽型zen存在。
18.表1 六种玉米样品分别两种处理的zen毒素总含量表（结果表示为平均值
±
标准差）根据实验数据结果分析得，样品经酶处理后zen的含量变大，由此可确定样品中确实存在与基质基质结合的隐蔽型zen；通过无酶处理与三种酶复合处理，由测定的zen含量变化能准确分析得出与玉米中基质结合的隐蔽型zen含量。即三种酶复合处理后样品中的zen含量减去无酶处理直接提取样品中的zen含量得到基质结合态隐蔽型zen含量。
19.基质结合态隐蔽型zen含量的结果计算：式中m为基质结合态隐蔽型zen含量(/kg)，μ2为经酶复合处理后提取经elisa检测单位体积zen含量(/l)，50为检测孔加液50，v2为经酶复合处理后提取后提取液总体积(l)，m2表示玉米粉样品质量(kg)，μ1为无酶处理直接提取经elisa检测单位体积zen含量(/l)，v1为无酶处理直接提取后提取液总体积(l)，m1表示玉米粉样品质量(kg)。


技术特征：
1.一种玉米中基质结合态隐蔽型玉米赤霉烯酮(zearalenone，zen)的快速前处理方法。2.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于：通过特定酶水解过程释放出玉米中与大分子基质成分结合的隐蔽型zen，从而准确提取玉米中污染的玉米赤霉烯酮。3.根据权利要求2所述的前处理方法，其特征在于，包括如下步骤：玉米首先粉碎后，经纤维素水解，α-淀粉酶和复合蛋白酶水解，再加入有机试剂提取，最后离心净化。4.根据权利要求3所述一种玉米中基质结合态隐蔽型zen的快速前处理方法，其特征在于，所述方法中通过使用7%～8%纤维素酶，在ph4.5～5.5条件水解2.5～6.5h，将玉米中与纤维素大分子结合的玉米赤霉烯酮游离出来。5.根据权利要求3所述一种玉米中基质结合态隐蔽型zen的快速前处理方法，其特征在于，所述方法通过使用8%～9%α-淀粉酶，在ph6～7条件水解2.5～6.5h, 将玉米中与淀粉类大分子结合的玉米赤霉烯酮释放出来。6.根据权利要求3所述一种玉米中基质结合态隐蔽型zen的快速前处理方法，其特征在于，所述方法中通过使用7%～9%复合蛋白酶，在ph6～7条件水解3.5～6.5h，将玉米中与蛋白类大分子结合的玉米赤霉烯酮释放出来。

技术总结
本发明涉及一种玉米中基质结合态隐蔽型玉米赤霉烯酮的快速前处理方法。该方法以玉米谷物为原料，包括粉碎、酶水解、提取、净化四个步骤，其特征在于，前处理包括样品粉碎过程、酶水解过程，有机溶剂提取和离心净化过程，通过特定酶水解步骤，将与玉米中蛋白质、淀粉等大分子基质结合的隐蔽型ZEN释放出来，从而准确分析得出玉米中ZEN的污染水平。此法具有前处理耗时短，成本低，用量少，过程简单，操作容易，结论可靠，重现性好等特点。重现性好等特点。重现性好等特点。


技术研发人员：马良 胡宇潇 谭红霞 张宇昊 黄颖玉
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：2021.05.11
技术公布日：2022/11/10