谷物及飼料中青霉酸的污染和防控

1、谷物及飼料中青霉酸的污染和防控李曉雪12董燕婕1苑學(xué)霞1丁照華3李大鵬2趙善倉(cāng)1?（山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所山東省食品質(zhì)量與安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1，濟(jì)南250100）（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院2，泰安271018）（山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所3，濟(jì)南250100）摘要青霉酸是由不同株系的青霉菌和曲霉菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，具有致突變和致癌作用。圓弧青霉和軟毛青霉是主要產(chǎn)青霉酸真菌，主要存在于谷類和飼料中。青霉酸

2、的生物合成途徑約由6步構(gòu)成，1分子乙酰輔酶A同3分子丙二酸單酰輔酶A經(jīng)縮合反應(yīng)生成苔色酸，苔色酸經(jīng)環(huán)裂解和脫羧作用而生成青霉酸。青霉酸具有細(xì)胞毒性、器官毒性、混合毒性?？刂乒任锖惋暳显腺|(zhì)量、貯藏及其加工運(yùn)輸過(guò)程，特別是控制好飼料水分和溫度是控制青霉酸污染的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法包括生物學(xué)方法、免疫學(xué)方法、色譜法、質(zhì)譜法等，目前單一種類真菌毒素的檢測(cè)技術(shù)逐漸被多組分同時(shí)檢測(cè)的方法代替。關(guān)鍵詞谷物飼料青霉酸生物合成毒性活性檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)防控中圖分

3、類號(hào)：TS201.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：10030174（2018）12ThecontaminationcontrolofpenicillicacidincerealsfeedsLiXiaoxue12DongYanjie1YuanXuexia1DingZhaohua3LiDapeng2ZhaoShancang1?(InstituteofAgriculturalStardsTestingTechnologyfAgriProducts；

4、ShongAcademyofAgriculturalSciences&ShongProvincialKeyLabatyofTestTechnologyonFoodQualitySafety1Jinan250100)(CollegeoffoodscienceengineeringShongAgriculturalUniversity2Tai’an271018)（MaizeResearchInstitude，ShongAcademyofAg

5、riculturalSciences3，Jinan250100）AbstractPenicillicacidisasecondarymetaboliteproducedbydifferentspeciesofPenicilliumAspergillusfromdifferentstrainswhichismutageniccarcinogenic.ThemajpenicillicacidproducersareP.cyclopiumP.

6、puberulummainlyexistincerealsfeeds.The基金項(xiàng)目：山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“玉米真菌毒素防控關(guān)鍵技術(shù)研究”（2016GNC111006）；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程產(chǎn)業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新“山東省主要農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制技術(shù)研究”（CXGC2016B17）；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系玉米創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)玉米遺傳育種崗位專家（SDAIT0204）收稿日期：20180208作者簡(jiǎn)介：李曉雪，女，1993出生，研究

7、生，食品加工過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)通訊作者：趙善倉(cāng)，男，1972出生，博士，研究員，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估麥等糧食作物。1974年Thpe等監(jiān)測(cè)美國(guó)玉米，其青霉酸含量為5~230mgkg[6]。干燥的辣椒樣品保存在相對(duì)濕度為91~97%的環(huán)境中檢出青霉酸[7]。小麥中青霉酸含量為含量為5~230mgkg[8]。有研究表明，在霉變飼料中青霉菌的污染率占89.30%，而圓弧青霉菌占青霉菌污染率的60.30%[4]，飼料中因青霉酸中毒引起的疾病案

8、例有很多，尤其是位于長(zhǎng)江以南的省份較多，之前認(rèn)為主要是黃曲霉毒素B1（AFB1）引起的中毒，現(xiàn)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，除AFB1引起的中毒外，還有青霉酸的毒性作用，故而青霉酸對(duì)飼料安全影響很大[9]。3青霉酸的生物合成青霉酸的生物合成圓弧青霉中青霉素酸的生物合成途徑大約有6步構(gòu)成[10]（圖2）。1個(gè)單位的乙酰輔酶A同3個(gè)單位的丙二酸單酰輔酶A經(jīng)縮合反應(yīng)，失去3個(gè)分子的二氧化碳生成苔色酸。苔色酸經(jīng)環(huán)裂解和脫羧作用而生成青霉酸[11]。其反應(yīng)的最后一

9、步是3甲基苯醌通過(guò)氧化環(huán)裂變生成青霉酸，通過(guò)14C同位素示蹤標(biāo)記，研究結(jié)果表明反應(yīng)需要氧氣、還原型輔酶Ⅱ（NADPH）、黃素單核苷酸（FMN）和Fe2，其反應(yīng)方程式為2NADPH2HO23甲基苯醌=2NADPH2OPA，其反應(yīng)機(jī)制為拜耳維立格氧化重排[12]。Axberg應(yīng)用14C標(biāo)記的前體物研究圓弧青霉青霉酸的生物合成順序依次是苔色酸生成2氧苔色酸、14二氫6羥基2甲苯、6羥基2甲基苯醌，最后生成青霉酸[13]。圖2青霉酸的生物合成途

10、徑青霉酸的生物合成途徑Sekiguchi等[10]通過(guò)N甲基N′硝基N亞硝基胍處理圓弧靑霉（P.cyclopium）得到了青霉酸陰性突變體（P.cyclopiumNRRL1888）。培養(yǎng)的圓弧青霉突變體(SK2N6）中快速積累6甲基123三羥基苯，14C放射性標(biāo)記的乙酸迅速進(jìn)入6甲基123三羥基苯中，同時(shí)，含有14C的6甲基123三羥基苯快速進(jìn)入圓弧青霉NRRL1888。研究結(jié)果表明，6甲基123三羥基苯為圓弧青霉合成青霉酸中間產(chǎn)物[1