【科普小课堂2】玉米赤霉烯酮介绍

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【科普小课堂2】玉米赤霉烯酮介绍

玉米赤霉烯酮

    玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN），又名F-2毒素，主要是由禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌、雪腐镰刀菌等菌种产生的有毒代谢产物，是一种霉菌毒素。玉米赤霉烯酮的分子式为C18H22O5 ， 熔点为 161℃~163℃，极性较弱，几乎不溶于水、四氯化碳等溶剂，但溶于碱性水溶液，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、小麦、高粱、大米等谷物中，ZEN侵染作物主要发生在作物的耕作、收获、运输和贮存期间。在温度适中而湿度较高的环境中滋生镰刀菌，由镰刀菌产毒所致。

其对植物的影响

1、对植物生长的调控作用

   玉米赤霉烯酮不但可以由霉菌产生，而且在许多高等植物体内也存在，并且是做为植物体内的一种激素来调控植物的生长。例如小麦、大豆、棉花等植物，在开花的时候玉米赤霉烯酮达到峰值。在不断的研究当中表明：玉米赤霉烯酮的作用与作物光期诱导作用是十分密切的。例如在玉米赤霉烯酮含量达到高峰后移栽的长田诱导下的冬小麦都能正常抽穗，在峰值出现前移栽的冬小麦最终则不能开花。

2、在植物育种方面的利用

   长期以来，农作物的育种是提高产量和质量的一项重要手段。现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。经过玉米赤霉烯酮浸种的玉米其幼苗在干旱条件下水分下降缓慢，相对导电率低，超氧化物歧化酶活性较高，游离脯氨酸的含量升高。同时利用浸种的方法也可以得到抗寒能力较强的玉米幼苗，并且研究认为0.1mg/L玉米赤霉烯酮溶液浸种的效果较好。在不断的研究和开发当中，更多的农作物通过玉米赤霉烯酮的作用而产生了育种的优势方向。

其对动物的影响

   玉米赤霉烯酮具有雌激素的作用，其强度为雌激素的十分之一，可造成家禽和家畜的雌激素水平提高。目前发现，猪对此毒素较为敏感。玉米赤霉烯酮作用的靶器官主要是雌性动物的生殖系统，同时对雄性动物也有一定的影响。在急性中毒的条件下，对神经系统、心脏、肾脏、肝和肺都会有一定的毒害作用。主要的机理是它会造成神经系统的亢奋，在脏器当中造成很多出血点，使动物突然死亡。主要的原因还是由于雌激素水平过高而造成的。

玉米赤霉烯酮的毒性  

  玉米赤霉烯酮具有非类固醇雌激素作用， 可引起雌性畜禽的雌性激素综合征。摄入ZEN的动物，其生长、发育及生殖系统都会因雌激素水平高而受到影响。在所有动物中，猪对ZEN最为敏感。ZEN及其衍生物在结构上与内源性雌激素相似，所以它们可以与雌激素受体进行特异性结合，从而诱发一系列的生殖毒性和致畸作用。此外ZEN在体内还具有氧化毒性，引起脂质过氧化，抑制DNA和某些mRNA的合成， 从而对肝脏和肾脏造成损伤。由于ZEN主要存在于霉变的粮食作物中，而且其结构在粮食的贮藏、加工以及烹调期间很稳定，甚至在发酵过程中也变化不大，不易受到外界环境变化和高温的影响，所以使用含有或者接触被霉菌污染的原料制作的食物、饲料和食用植物油以及畜禽中都不可避免地含有 ZEN，而这些物质中的ZEN可通过饮食迁移至人体。

如何预防中毒

玉米赤霉烯酮在体内有一定的残留和蓄积，一般毒素代谢出体外的时间为半年之久，造成的损失大、时间长。

防毒措施：

     1、控制饲料的质量。一般玉米赤霉烯酮中毒的直接原因是饲料中有霉变的特别是由赤霉污染的玉米、小麦、大豆等。所以，在使用这些原料为主的饲料时就应当注意检测，一旦发现就不应再使用。

     2、注意饲料的储藏。在南方的一些地区，高温多雨的气候为霉菌的繁殖提供了良好的环境和条件，因此，在储藏不当的时候也会引起赤霉污染现象发生。对于这些饲料，应储存在干燥通风的环境下，并采取一些人为的方法防止赤霉的污染。

     3、对于已发霉的饲料一般不再使用，如果实际条件还需要使用，可将饲料放入10%石灰水中浸泡一昼夜，再用清水反复清洗，用开水冲调后饲喂。同时应注意用量不应该超过40%。

酶法分析技术在食品行业的应用

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酶法分析技术在食品行业的应用

目前，酶法分析技术已经在我国被广泛应用，如在蔬菜、食品、果汁、乳业、酒业、糖业、饲料、发酵、制药、调味品等加工生产中作为产品质量控制、成品质量检验及加工、制药等工艺工程研究分析的主要手段，药物研发机构中作为产品质量控制和生产过程监控的手段。这主要是因为它有着操作简单，快速准确，特异性强，能够定量分析检测的显著特点，得到世界很多国家的认可，并且被多个国家写入法规。

随着科学技术日新月异的发展，目前市场上推出了一种液体装即用型酶法分析试剂盒，与以往的干粉酶法试剂盒相比，这种试剂盒有着以下显著的特点：一是所有试剂均为液体剂型，即时可用，不需溶解和配制，克服了上一代普通干粉装试剂盒的一些缺点：如部分试剂（如酶或NADP）是冻干粉，使用前要先溶解，使用后要冷冻保存，尤其是保质期仅为2－3个月，每次检测样品前要先融化，这样不仅降低酶的活性，而且影响酶促反应和检测准确度；推出新一代的液体装即用型试剂盒不存在这些问题，而且核心的酶也是液体型的，不需冷冻保存，可直接使用，保质期达到12月以上，检测的稳定性和重复性大大提高，三是液体装即用型试剂盒可以采用仪器进行自动化检测，有效减少试剂用量，增加测试数，成倍降低检测成本。以上特点，便使液体装酶法分析试剂盒取代普通干粉试剂盒有着不可逆转的优势。

随着酶法应用的标准化，酶法分析在国际贸易中变得尤为重要。而在我国，目前标准水平总体来说偏低，所以我们有必要去借鉴国际上已经成熟的标准体系。《贸易技术壁垒协议》明确规定：一切需要有技术规则或标准的地方，缔约方均应以这些国际的技术规则或标准作为制订本国技术规则或标准的依据。这也是我们出口商品的需要。

在以下的国际标准及相关法规中，大量的酶法检测方法被采用和推广：

ISO ( 国际标准组织)

AOAC (美国化学分析联合会)

AOAC Official 牛奶中乳糖的测定 Method 984.15 (酶法)  

AOAC Official 酒中葡萄糖及果糖的测定 Method 985.09(酶法)

AOAC Official 酒中柠檬酸测定 Method 985.11 (酶法)    

AOAC Official 苹果酸中L-苹果酸比例的测定 Method 993.05 (酶法)

IFU (国际果汁生产者协会)

IFU 21 L-苹果酸的测定 (酶法), 1985  

IFU 22 L-柠檬酸的测定 (酶法), 1985  

IFU 22 乙醇的测定型 (酶法) 1996

IFU 53 D/L-乳酸的测定 (酶法),1996  

IFU 54 D-异柠檬酸的测定 (酶法),1984  

IFU 55 葡萄糖的测定 (酶法), 1985

IFU 55 果糖的测定 (酶法), 1985  

IFU 56 蔗糖的测定 (酶法), 1998  

IFU 62 山梨醇的测定 (酶法),1995

IFU 64 D-苹果酸的测定 (酶法),1995  

IFU 66 乙酸的测定 (酶法),1996  

IFU 76 葡萄汁中D-葡萄糖酸的测定,2001

IFU 77 葡萄汁中甘油的测定,2001 starch enzymatic recommended

OIV (国际酒业协会)

葡萄糖及果糖的测定(酶法)  

甘油的测定 (酶法)

L-/D-乳酸的测定 (酶法)

柠檬酸的测定 (酶法)

L-苹果酸的测定 (酶法)

D-苹果酸的测定 (酶法)

IDF (国际乳品委员会)

IDF 34C(1992) 乳酪,乳酪加工品及牛奶中柠檬酸的测定(酶法)    

IDF 69B(1987) 无水牛奶中D-/L-乳酸的测定(酶法)

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

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

IDF 97A(1984) 牛奶制品及乳清粉中硝酸盐/(硝酸根)的测定(酶法)    

IDF 175(1995) 牛奶中乳糖/D-葡萄糖的测定(酶法)

EBC (欧洲啤酒酿造公约)

低酒精度啤酒及无酒精度啤酒中乙醇的测定(酶法)  

啤酒中硝酸盐的测定(酶法)  

啤酒中总二氧化硫的测定(酶法)

啤酒中乙酸的测定(酶法)

啤酒中甘油的测定 (酶法)

啤酒中乳酸的测定 (酶法)

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

ASBC Methods of Analysis (American Societ of Brewing Chemists)

低酒精度啤酒的检测(酶法) (国际方法)—颁布日期 1991年

ICUMSA (国际糖制品标准方法委员会)

ICUMSA method GS 2/3-35 精制糖制品中亚硫酸盐的测定(酶法)

ICUMSA method GS 8/1/2/3/4-19 总α-半乳糖酶及蜜三糖的测定(酶法)

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

ICUMSA method GS8/4/6-13 乳酸的测定(酶法)

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

European Norms (欧盟成员国均执行此标准)

EN 1137 (1995) 水果汁及蔬菜汁中柠檬酸(盐)含量的测定:NADH 分光光度法

EN 1138 (1995) 水果汁及蔬菜汁中L-苹果酸(盐)含量的测定: NADH 分光光度法

EN 1139 (1994) 水果汁及蔬菜汁中D-异柠檬酸含量的测定: NADH 分光光度法

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

EN 1988 (1998) 亚硫酸盐的测定 (酶法)

EN-ISO 8069(2001) 无水牛奶中乳酸及乳酸盐含量的测定    

EN-ISO11213(1995) 改良淀粉中乙酰基含量的测定(酶法)

EN 12014-3(1998) 肉制品中硝酸盐及/或亚硝酸盐含量的测定(用酶还原硝酸盐为亚硝酸盐,而后用分

光光度计检测)

EN 12014-5(1998) 含蔬菜的婴幼儿食品中硝酸盐及/或亚硝酸盐含量的测定(酶法)

EN 12138 (1998) 水果及蔬菜汁中D-苹果酸含量的测定NAD 分光光度法.

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

EN 12631 (1999) 水果及蔬菜汁中D-乳酸及L-乳酸(盐)含量的测定NAD 分光光度法

EN 12632 (1999) 水果及蔬菜汁中乙酸(盐)含量的测定NAD 分光光度法.    

EN -ISO13965 肉及肉制品中淀粉及葡萄糖含量的测定(酶法)

DIN (German Norms - additional not covered by EN)

DIN 10325 (1986) 乳酪制品中柠檬酸的测定(酶法)    

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

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

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

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

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

DIN 10476 (2000) 牛奶制品中硝酸盐及亚硝酸盐的测定(酶法)    

DIN 54604-1 (1988) 纸及纸板中淀粉的测定(酶法)  

   涉及的检测样品种类包括各类蔬菜、水果及加工品、啤酒、白酒、葡萄酒及其他饮料；各种糕点、面包类食品、巧克力、各种糖、肉食及各类加工发酵食品；各类奶及奶制品、蜂蜜、调味品、发酵产品及其他生物样品、动物饲料等等。具体项目包括L-乳酸、D-乳酸、D/L-乳酸、乙酸、L-抗坏血酸、L-谷氨酸、D-苹果酸、L-苹果酸、异柠檬酸、柠檬酸、乙醇、尿素/氨、胆固醇、β-羟丁酸、葡萄糖酸、葡萄糖/果糖、蔗糖/葡萄糖/果糖、葡萄糖、乳糖/半乳糖、麦芽糖、甘油、淀粉、L-肉碱、甘露醇、丙酮酸、酮体、可溶性纤维、游离SO2、铁、铜、总SO2和亚硫酸盐等物质等。

已经应用的产品包括：

   此外，在葡萄酒行业相当发达的欧洲，葡萄酒的检测也是经常用到的。法国柏桑特公司就这方面专门组织研发力量研制出了葡萄酒专用检测试剂盒（包括苹果酸、乳酸、葡萄糖/果糖、酒石酸），并且在法国本地葡萄酒行业的生产和质控已被广泛采用，有效提高了葡萄酒加工生产中产品质量控制、成品质量检验和苹乳发酵过程中酸的监测效率。尤其是重复使用这类检测试剂盒在这些不同的生产过程中可确保符合成本效益的生产高品质的产品。在我国，酒类行业检测还相当落后，各个关键过程及控制点的控制不严格，在加上我国的标准混乱，致使我国酒业很难与国际接轨。为了促进我国葡萄酒健康发展，帮助企业建立生产过程监控体系，北京泰乐祺科技优先公司引进了法国柏桑特(BioSenTec) 公司研发的葡萄酒专用酶法分析试剂盒，为国内葡萄酒生产企业在苹乳发酵等生产葡萄酒过程提供新的监控手段。该产品均为全液体装即用型产品，值得一提的是该品不仅适用于快速检测葡萄酒、果汁有机酸、糖类物质的含量，还可用于果汁生产中的检测，适合于手动和自动化使用。

以下是此次引进产品列表：

   在过去很长的一段时间里，由于我国的技术法规和标准过低，实验技术相对落后，一方面，已成为制约我国产品出口的瓶颈。由于技术壁垒的提高，我国出口企业不同程度遭遇国外技术壁垒的限制。受国外技术性贸易措施影响较大的农、食行业损失严重。近年来美国、日本和欧盟等国家和地区不断制定更严格和更广泛的标准，我国农产品对这些国家的出口难度在加大。另一方面，由于我国相当一部分农产品标准低于国际标准，有的甚至没有具体的技术要求，在对进口农产品进行检验时，只进行极为普通的一般项目卫生检验，其他国家不合格的产品因符合我国的标准就可以堂而皇之地进入中国市场，很难起到有效保护国内产业的作用。

  他山之石，可以攻玉。随着经济一体化进程的加快，我们更应借鉴发达国家先进的实验经验，制定和应用相应的实验技术标准，尽快建立起完备的技术标准体系，筑起保护市场和消费者利益的“质量长城"。