花生饼中黄曲霉毒素化学脱毒的研究

1、中国粮油学报jo ur nal of t he chinese cereals and oils associatio n1997 年 4 月第 12 卷第 2 期vol . 12 ,no . 2ap r . 1997花生饼中黄曲霉毒素化学脱毒的研究冯定远 3p . p . at reja 3 3摘要含黄曲霉毒素的花生饼被用于脱毒处理 ,使用亚硫酸氢钠 、氢氧化钠 、氯化钠 、次氯酸钠 、氨水和尿素作为化学脱毒剂 。除了次氯酸钠用量为 0 . 25 % 、0 . 5 %和 1 . 0 %水平以及尿素用量 为 1 %至 5 %以外 ,其余脱毒剂用量为 1 % 、2 %和 3 %水平 。处理时间为

2、 1 至 3 天 ( 尿素组为 1 至 5天) 。亚硫酸氢钠处理使黄曲霉毒素下降 91 . 89 %至 93 . 10 % ;氢氧化钠 3 %水平处理 3 天使黄曲 霉毒素下降 91 . 70 % ;而氯化钠 3 %处理 3 天仅减少 31 . 76 % ;氨 3 %处理 3 天降低毒素 81 . 44 % ;而 次氯酸钠 1 %可使毒素减少 96 . 65 % 。尿素的作用速度较慢 。关键词黄曲霉毒素化学脱毒花生饼a st udy o n deto xificatio n of aflato xins ingro undnut cake by chemicaltreat ment sabst

3、ractat temp t s were made to deto xify aflato xins co ntaminated gro undnut cake ( gn c) sam2ples wit h total aflato xins ( taf ) f ro m 85pp b to 100pp b and wit h abo ut 53 . 27pp b , 19 . 15pp b 8 . 57pp b and 5 . 26pp b of afb1 , afb2 ,af g1 and af g2 respectively. so dium bisulp hite ( t - ) ,s

4、o dim hydro xide( t - ) , so dium chlo ride ( t - )and ammo nia t reat ment ( t - ) at 1 , 2 and 3 %level , so dimhypochlo rite ( t - ) at 0 . 25 ,0 . 5 and 1 . 0 % level and urea ( t - ) at 1 to 5 %level of dm of gn cwere applpied. the samples were sealed in polyt hene bags and sto red at roo m tem

5、perat ure fo r 1to 3 days excep t fo r urea w hich was sto red fo r 1 - 5 days. in t - 1 , taf reductio n was 91 . 89 to 93 . 1 %wit h 2 to 3 % level fo r 3 days. in t - ,3 % level fo r 3days reduced 91 . 70 % taf wit h 6 . 45pp b ofafb1 and 0 . 6pp b of af b2 . t - at 3 % level fo r 3 days reduced

6、31 . 76 % taf . t - caused reduc2tio n of 10 . 22 % of b1 and b2 , 75 . 52 % of g1 and g2 . t - at 3 % level fo r 3 days reduced taf by81 . 44 % wit h 15 . 80pp b of afb1 in t he sample . t - , taf decreased by 93 . 32 % to 96 . 65 % at 0 .25 to 1 % level .the effectiveness of t - i to t - in deto x

7、if ying aflato xins was > > > > > . ex2cep t t - v , bot h levels of chemicals and duratio n were impo rtant fo r t reat ment s.key wordsaflato xins , deto xificatio n , gro undnut cake , chemical t reat ment3 华南农业大学动物科学系 ,510642 广州3 3 natio nal dairy research instit ute karnal , indi

8、a 132001前言01960 年 ,英格兰发生了因从巴西进口的花生饼发霉而造成大批火鸡死亡 。研究发现造成火鸡x 病是由花生饼发霉产生的黄曲霉毒素引起的 。自此以后 ,人们对黄曲霉毒素的预防和脱毒进行 了许多探讨 。含有黄曲霉毒素的食物和饲料 ,不仅对食品 、饲料和畜牧业生产造成严重的经济损 失 ,而且黄曲霉毒素直接通过食物或间接通过畜产品危害人类的健康 。在高温高湿的热带地区 ,饲 料发霉变质尤为严重 。尽管通过合适的加工贮藏和使用防霉剂来防止黄曲霉毒素的产生是减少危害的最有效途径 ,但是由于加工贮藏条件不完善 ,存放时间过长等因素造成的食品和饲料原料和产 品发霉变质甚至产生黄曲霉毒素时有

9、发生 。人们对脱毒方法进行了许多探讨研究 。其中以化学法为最有效 。目前有些方法已经应用于商 业化处理发霉变质饲料 。本研究是对不同的化学方法在相同的处理浓度和处理时间的基础上进行 比较 。所采用的化学方法分别是亚硫酸氢钠 、次氯酸钠 、氢氧化钠 、氯化钠 、氨水和尿素处理 。1 材料和方法1 . 1 饲料 自然感染有黄曲霉毒素的花生饼被用作脱毒处理的饲料 ,黄曲霉毒素的总含量为 85- 100pp b 。1 . 2化学脱毒剂分别采用下列化学脱毒剂 : ( 1) 亚硫酸氢钠 ( na hso3 ) ; ( 2) 次氯酸钠 ( naoc i) ; (3) 氢氧化钠 ( nao h) ; (4)

10、氨水 ( n h3 ) ; (5) 尿素 ( n h2 con h2 ) 和氯化钠 ( nacl) 。1 . 3 处理浓度 、时间和温度 亚硫酸氢钠 、氢氧化钠 、氨水和氯化钠的处理浓度 为 1 % 、2 %和 3 %(以干物质为基础计算) 尿素处理浓度为 1 % 、2 % 、3 % 、4 %和 5 % 。次氯酸钠处理浓度为 0 . 25 % ,0 . 50 %和 1 . 00 % 。处理时间分别是 1 天 、2 天和 3 天 。使用蒸馏水把样本的水分含量调至 25 % 。1 . 4 处理方法 含有黄曲霉毒素的花生饼 150 克 ,根据要求 ,加入相应的脱毒剂和蒸馏水 ,然后放 置于密封的塑料

11、薄膜袋 ,置于室内环境 ,达到相应处理时间时取样分析黄曲霉毒素 。每种处理方法 都设有对照组 ,除不加入化学脱毒剂外 ,其余处理条件一样 。每个处理设 5 个重复 。1 . 5 黄曲霉毒素的测定 根据 aoac 的方法 ( ro berta , 1978 ) 进行样本处理 , aoac 方法 ( po ns等 ,1980) 进行黄曲霉毒素测定分析 。使用美国 waters 公司的高效液相色谱 ( hpl c) 和美国 sigma公司的黄曲霉毒素标准样测定黄曲霉毒素总量及 b1b2 g1 和 g2 。2 结果和讨论2 . 1 亚硫酸氢钠对黄曲霉毒素去毒的效果亚硫酸氢钠脱毒效果见表 1 。试验结果

12、表明 ,亚硫酸氢钠能有效地降低黄曲霉毒素 。1 %浓度 处理 1 、2 和 3 天 分 别 降 低 黄 曲 霉 毒 素 71 . 48 % 、75 . 12 % 和 84 . 82 % ; 2 % 浓 度 分 别 降 低 毒 素 量79 . 60 % 、89 . 80 %和93 . 10 % ;而3 %浓度则分别降低毒素量86 . 2 % ,90 . 8 %和91 . 90 % 。可以看出 ,1 %浓度处理 3 天和 3 %浓度处理 1 天对于降低黄曲霉毒素有相似的效果 。对于单个黄曲霉毒素 , 在相同的处理浓度和时间 ,其下降的程度是不同的 。在本试验的条件下 ,b2 可以完全被脱毒 。但

13、是 hayler 等 (1982) 认为 b2 对亚硫酸氢钠有拮抗作用 ,一般脱毒效果不超过 50 % 。moerck 等 (1980) 认为 :亚硫酸氢钠对黄曲霉毒素的去毒机制是亚硫酸氢钠能够使内脂环打开 ,从而使毒素失去其毒性 ;dolge 和 mart h 认为另一个机制是氧诱导作用 ,亚硫酸氢根在二氢呋 喃的 15 和 16 位置上结合使黄曲霉毒素失去毒性 。第 12 卷第 2 期冯定远花生饼中黄曲霉毒素化学脱毒的研究23表 1亚硫酸氢钠处理含有黄曲霉毒素花生饼的效果处理时间 ( 天)处理浓度 ( %)1b22b23b2b1g1g2b1g1g2b1g1g2ttt01 . 02 . 03

14、 . 085 . 124 . 317 . 411 . 753 . 313 . 613 . 28 . 219 . 24 . 22 . 51 . 98 . 43 . 1n . d n . d5 . 33 . 71 . 61 . 785 . 121 . 28 . 77 . 853 . 313 . 46 . 77 . 819 . 23 . 70 . 8n . d8 . 42 . 1n . d n . d5 . 32 . 01 . 2n . d85 . 113 . 05 . 96 . 953 . 38 . 55 . 46 . 319 . 22 . 50 . 10 . 68 . 4n . d n . d

15、n . d5 . 32 . 00 . 4n . d注 :表中 t 为黄曲霉毒素总含量 ; n . d 为测不出水平 ,其余表中相同2 . 2 次氯酸钠对黄曲霉毒素的脱毒效果次氯酸钠的去毒效果见表 2 。表中的结果表明次氯酸钠是一种很有效的黄曲霉毒素脱毒剂 , 即使处理浓度仅为 0 . 25 % ,处理 1 天后黄曲霉毒素下降了 93 . 32 % ,处理 3 天减少了 96 . 65 %这些 试验数据显示出在试验的条件范围内 ,脱毒剂浓度和处理时间并不能影响脱毒效果 。natarajan 等(1975) 亦得到相似的试验结果 。单个黄曲霉毒素的情况分别是 :b1 从 66 . 3pp b ,降

16、至 2 . 62pp b ,b2 从 15 . 03 降至 0 . 65pp b , g1 从 7 . 84 降至 0 . 5pp b , g2 从 4 . 23 降至 1 . 88pp b ( 0 . 25 %处理 1 天的情 况) 。因此 ,使用次氯酸钠作为黄曲霉毒素脱毒剂对于花生饼含有 85pp b 左右的毒素 ,使用 (0 . 25 %和处理 1 天就足够了 ,黄曲霉毒素可降至可接受水平 。表 2 次氯酸钠处理含有黄曲霉毒素花生饼的效果处理时间 ( 天)处理浓度 ( %)1b22b23b2b1g1g2b1g1g2b1g1g2ttt00 . 250 . 51 . 084 . 55 . 6

17、5 . 14 . 466 . 32 . 61 . 91 . 915 . 00 . 71 . 10 . 87 . 80 . 51 . 30 . 74 . 21 . 90 . 91 . 184 . 53 . 84 . 35 . 266 . 31 . 81 . 71 . 615 . 00 . 7n . d0 . 67 . 80 . 8n . d1 . 64 . 20 . 4n . d1 . 484 . 53 . 23 . 72 . 866 . 31 . 4n . d2 . 015 . 00 . 71 . 50 . 87 . 8n . d0 . 7n . d4 . 21 . 11 . 5n . d2

18、. 3氢氧化钠对黄曲霉毒素脱毒的效果表 3 显示了使用氢氧化钠处理含有黄曲霉毒素的花生饼的去毒情况 。1 %浓度处理 1 天 ,可使 毒素由 84 . 9pp b 降至 27 . 6pp b (下降 67 . 5 %) ,而同一浓度处理 3 天下降 86 . 8 % 。3 %浓度处理 1 天 和 1 %浓度处理 3 天有相似的结果 。高浓度 (3 %) 和较长时间 (3 天) 使黄曲霉毒素下降 91 . 7 % 。尽管氢氧化钠可以有效地降低花生饼中的黄曲霉毒素水平 , 但 coo mes 等 ( 1966) 、par ker 和melnick (1966) 认为 :氢氧化钠处理黄曲霉毒素可以降

19、低毒性 ,但如果遇到酸化作用将可能使黄曲 霉毒素的毒性重新出现 。这种情况在消化道是存在的 。因此 ,有必要作动物体内的验证 。表 3 氢氧化钠处理含有黄曲霉毒素花生饼的效果处理时间 ( 天)处理浓度 ( %)1b22b23b2tb1g1g2tb1g1g2tb1g1g200 . 82 . 03 . 084 . 91 . 016 . 512 . 756 . 527 . 67 . 87 . 014 . 89 . 05 . 34 . 09 . 39 . 52 . 41 . 14 . 35 . 41 . 0n . d84 . 93 . 710 . 79 . 056 . 523 . 54 . 55 .

20、614 . 911 . 23 . 52 . 99 . 36 . 81 . 90 . 54 . 33 . 00 . 9n . d84 . 82 . 56 . 47 . 156 . 511 . 35 . 66 . 514 . 94 . 40 . 50 . 69 . 35 . 00 . 4n . d4 . 31 . 1n . d n . d2 . 4氨对黄曲霉毒素的脱毒效果使用氨水处理含有毒素的花生饼对黄曲霉毒素总量和单个毒素的去毒效果见表 4 。结果表明 氨处理的效果与氨的浓度和处理时间长短有密切关系 ,氨浓度越高 ,时间越长 ( 在本试验的条件范围内) ,脱毒效果越好 。1 %氨水分别处理 1

21、天 、2 天和 3 天的效果是黄曲霉毒素下降了 14 . 86 % 、27 . 54 %和 40 . 58 % 。而 3 %浓度则分别是 71 . 72 % 、77 . 13 %和 81 . 44 % 。氨处理黄曲霉毒素已被商业上应用大规模处理发霉变质饲料 ,这是由于氨大规模处理方便 ,价 格便宜 ,残留少等优点 。表 4氨处理含有黄曲霉毒素花生饼的效果处理时间 ( 天)处理浓度 ( %)1b22b23b2tb1g1g2tb1g1g2tb1g1g201 . 02 . 03 . 087 . 474 . 441 . 724 . 752 . 548 . 729 . 520 . 318 . 310 .

22、 63 . 82 . 09 . 98 . 94 . 81 . 46 . 86 . 13 . 61 . 187 . 463 . 325 . 020 . 052 . 544 . 620 . 218 . 018 . 54 . 21 . 11 . 59 . 88 . 43 . 70 . 56 . 85 . 2n . d n . d87 . 451 . 928 . 116 . 252 . 537 . 722 . 815 . 818 . 34 . 81 . 90 . 49 . 85 . 52 . 4n . d6 . 73 . 91 . 0n . d2 . 5尿素对黄曲霉毒素去毒的效果尿素脱毒的本质是氨的去

23、毒情况 ,在一定的条件下 ,尿素将释放出氨 ,因此 ,尿素处理的效果比 氨处理差些 (见表 5) 。1 %尿素处理 1 天仅使黄曲霉毒素减少 6 . 57 % ,然后随着时间的增加 ,黄曲 霉素减少亦增加 。处理 5 天使毒素减少 30 % 。同样地 ,增加尿素的浓度和延长处理时间使脱毒效果提高 。尿素转变为氨要一定的温度和湿度 ,而且要较长的时间 。在本研究的调查范围内 ,尿素并不是 一个有效的黄曲霉毒素脱毒剂 。表 5尿素处理含有黄曲霉毒素花生饼的效果处理时间 ( 天)处理浓度 ( %)123tb1b2g1g2tb1b2g1g2tb1b2g1g201 . 02 . 03 . 04 . 05

24、 . 099 . 993 . 390 . 484 . 775 . 568 . 869 . 167 . 266 . 565 . 563 . 358 . 416 . 213 . 212 . 49 . 44 . 63 . 98 . 56 . 96 . 05 . 33 . 93 . 36 . 16 . 05 . 54 . 04 . 03 . 099 . 988 . 585 . 579 . 371 . 865 . 269 . 165 . 363 . 064 . 360 . 055 . 416 . 211 . 611 . 37 . 54 . 53 . 98 . 56 . 56 . 33 . 63 . 83

25、 . 16 . 15 . 14 . 94 . 03 . 52 . 999 . 983 . 780 . 371 . 067 . 560 . 969 . 164 . 360 . 661 . 957 . 954 . 516 . 211 . 19 . 54 . 33 . 01 . 58 . 54 . 56 . 02 . 53 . 52 . 66 . 13 . 94 . 23 . 03 . 02 . 3注 :表中 t 为黄曲霉素总含量 ; n . d 为测不出水平2 . 6氯化钠对黄曲霉毒素去毒的效果氯化钠同样可以降低黄曲霉毒素的含量 ,但效果不如其它化学脱毒剂 ,例如 ,1 %的氯化钠处理1 天 ,仅

26、减少 6 . 02 %的毒素量 ,而 1 %浓度处理 3 天亦只有 11 . 77 %的效果 。3 %浓度作用 1 、2 和 3天的情况分别是 27 . 42 % 、30 . 12 %和 31 . 76 % ,可以看出 ,浓度高达 3 % ,作用 2 天和 3 天几乎没有第 12 卷第 2 期冯定远花生饼中黄曲霉毒素化学脱毒的研究25差别 。从单个的毒素看 ,氯化钠主要对毒性较小的 b2 、g1 和 g2 更有效 。因此 ,氯化钠尽管对黄曲霉毒素具有一定的效果 ,但其效力不是太明显 ,在实际应用过程中 ,其 应用价值是很有限的 。2 . 7各种脱毒方法的比较本研究调查了六种化学脱毒剂对花生饼中

27、黄曲霉毒素的去毒效果 ,试验结果表明 ,在本试验的 条件下的各种脱毒剂的去毒效果依次是 :次氯酸钠 、亚硫酸氢钠 、氢氧化钠 、氨水 、尿素和氯化钠 。在考虑处理操作过程 ,氢氧化钠和次氯酸钠在处理时容易产热粘结 ,不易搅拌均匀 ,尤其是次氯酸钠处理时产生大量的热 。而氨处理时 ,氨挥发产生刺激问题 。氨和尿素处理在一定时间后 ,花 生饼的色泽变为黑色 。氢氧化钠和次氯酸钠亦有较大程度色泽的改变 。小结在本试验条件下 ,次氯酸钠 ,亚硫酸氢钠 ,氢氧化钠和氨是有效的黄曲霉毒素脱毒剂 。除了次 氯酸钠外 ,其他方法处理的浓度和时间是两个重要因素 (在 25 %湿度条件下) 。亚硫酸氢钠是一种较好

28、的脱毒剂 ,效果明显 ,处理操作容易 ,不会改变饲料的色泽 。3参考文献1coo mes , t. j . , growt her , p. c. , feuell , a . j . and francis , g. j . 1988 . experimental deto xifica2tio n of gro undnut meals co ntaining aflato xin . nat ure ,520 :406doyle , m . p. and mart h , e. h. 1978 . bisulfite gegrades aflato xin : effect of temperat ure and co n2cent ratio n of bisulfite . j . foo d prot . ,41 :774hagler , k. j r . ,w. m . hutchins , j . e. and hasuilto n , p. b . 1982 . dest ructio n of aflato xin in co r n wit h so dium bisusfite . j . foo d prot . , 45 :1287moe