，张晋欣，刘沙沙，马-
（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710119）
摘要：玉米赤霉烯酮是一种具有雌激素样活性的非4体类真菌毒素，主要通过被污染的谷物、肉及奶制品等进入人体，危害人体生殖系统的发育。快速、灵敏、准确的玉米赤霉烯酮检测方法是近年来新兴的检测手段$就目前国内外玉米赤酶烯酮的常用检测方法进行了概述和比较，重｛阐述相关方法的检测原理及最新研究进展，并对玉米赤酶烯酮检测技术的发展提出展望。
关键词：玉米赤霉烯酮；真菌毒素；检测方法
中图分类号:TS207.3+章编号:1673-1689（2021）05-0012-09DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.05.002 Progress in Detection Methods for Zearalenone in Grain and Oil Crops
LIU Mei,ZHANG.Jinxin,LIU Shasha,MA Yue
纸浆模
(College of Food Engineering&Nutritional Science,Shaanxi Normal University,Xi'an710119,China)
Abstract:Zearalenone(ZEN)is a nonsteroidal estrogenic mycotoxin.It significantly endangers the development of human reproductive system,and enters the human body mainly through contaminated cereal crops,meat and dairy products.Rapid,sensitive and accurate detection of ZEN has become an emerging method in recent years.This article reviewed and compared the current detection methods of ZEN in China and abroad,mainly focused on the detection principles and the latest research progress of related methods.The development of ZEN detection technology was also prospected.
Keywords:zearalenone,fungus toxin,detection methods
玉米赤霉烯酮（Zearalenone,ZEN），又称F-2毒素，是由镰刀菌属真菌（禾谷镰刀菌）青枯病镰刀菌）赤霉病镰刀菌和半裂镰刀菌等）产生的一种次级代谢产物，即类雌激素真菌毒素叫玉米赤霉烯酮是Stob等I2〕于1962年从发霉玉米的真菌中：到的一种代谢产物（ZEN类雌激素，物
，物生殖机能，还会产生免疫毒、细毒和毒性，、等，能导。ZEN与雌激素体结合，激活其在体内的反应，从而引发一系列类雌激素叫大产于ZEN用，发中的产生影响，并可能导 一代成年雌性的长期生殖损伤叫ZEN还会引程的生殖，导能
下降，生殖功能叫ZEN与其他霉菌毒素MA-10鼠间质细的细
产生毒性冋。在极低浓度下,ZEN能促进细殖、菌和细，ZEN可导DNA损伤叫
收稿日期：2020-03-13
基金项目：中央高校基本科研业务费项目（GK201802012）；陕西省科技计划项目（2020SF-374）。
作者简介：刘梅（1976—），女，博士，副教授，硕士研究生导师，主要从事食品质量与安全研究（E-mail：*************** ■^JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol.40Issue52021
刘梅，等：粮油作物中玉米赤霉烯酮检测方法研究进展
玉米赤霉烯酮主要分布于中国、日本、韩国、北欧、中欧等国家或地区，存在于玉米、大米、小麦、豆类等粮油作物中叫玉米赤霉烯酮污染范围广、程度深、危害大，在世界各地的食品原料、饲料中均广泛存在，此问题急需得到妥善控制与解决$
毒素的污染与毒性是各个国家制定限量标准的重要依据，针对不同对象严格制订相应的限量标准，于食品安全，得放心、吃得心。我国也提出了相应的限量标准，《GB2761-2017食品国家标准食品中真菌毒素限量泸中规定：食品中谷物及其制品，包括小麦和小麦、玉米和玉米面（渣、片），ZEN的最
高限量为60!g/kg$参照食品中玉米赤霉烯酮的限量标准，国家制定粮油作物中玉米赤霉烯酮的标准，的
测标准1$
表1食品中玉米赤霉烯酮检测方法标准
Table1Standards for ZEN detection methods in food
LS/T6112-2015粮食检验粮食中玉米赤霉烯酮测定胶体金快速定量法冏胶体金快速定量
检测条法
小麦、玉米和大米等
粮食及其制品
5无
仓栅车
LS/T6129-2017粮油检验粮食中玉米赤霉烯酮的测定超高效液相谱法g 超高效液相谱法
粮食及其制品510
谭新柳等!12#概述了谱法、胶体金法、生物传感等对品中ZEN的；谭
等问物对ZEN的检$于，作主要玉米赤霉烯酮的原及，
$
是不同分在定相和相
的分或解度不同的原对各分分，物量的$分是小分物的类，包
（TLC）、相谱法（HPLC）、气相（GC）和（MS）等吟17#。
是期应于的，是对混合样品分离、鉴定和定量的分离技术何。Schaafsma等凹采不同谷物中ZEN量，结果明TLC法成本低、耗时短，且对设备和人员要求不高，但存在操作过程复杂、专一性差、灵敏度低、重复性差的缺点㈣，而且实验员需接触量毒害试剂，因此逐渐停止$现在的是液相谱、气相和谱。这些方法一般需应用大型仪，分比较迅、灵敏度、检测限低，但处复杂、成本高，且
型仪需专业人员操作［21-22］，要求较$阶
主要于真菌毒素的同时，
黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等。相或相与联合对待物同时进行定量，且灵敏度较$Kafouris等㈣乙\/水混合物单步萃取ZEN，再相谱串联分，该须任何清洗步骤，灵敏度$Wang等㈣采涡流辅助-分散-微萃取相结合的方法，对玉米制品中的ZEN相分和$ 该
处理简单、净化效果好、灵敏度高、度快，
用于ZEN残留的分离和定量$可见，联：术在ZEN着广的应景（2）$
表2谱法检测ZEN的线性范围及检测限
Table2Linear range and detection limit of ZEN by chromatography
相-
(UPLC-MS)
玉米 5.0〜640|!g/kg3」!g/kg23
液-液微萃取-高效相-玉米 1.0〜1000.0!g/L0.3
!g/L(S/N=3)
1.0!g/L(S/N=10)
24
很2021年第40卷第5期
LIU Mei ,et al ； Progress in Detection Methods for Zearalenone in Grain
and Oil Crops
免疫分析法是利用目标分子和抗原竞争并与 抗体结合的原理，检测真菌毒素的一种方法，常采
用与荧光标记相结合的策略追踪目标物。常见的免
疫分析法包括酶联免疫分析法(ELISA )、免疫亲和
柱-荧光光度法和胶体金免疫分析法等宀刃。
因为抗体-抗原的特异性结合具有较高的亲和
性，免疫分析法一般都具有专一性高、特异性强的 优点，酶联免疫法和侧流试纸条法在ZEN 检测方面
应用十分广泛。ELISA 分析法在实际应用中常被制
成试剂盒，操作简单、灵敏度高。胶体金免疫层析法 具有检测 度、检测 的优点。 是，抗体和油管锚
抗原制备较 ，成本高、 性差等
缺点常 制其应用叫Hendrickson 等创建立了一 种基于磁性
(MNPs )的酶联免疫吸附法(ELISA )测 ZEN , 1所示。方法高度分
的 MNPs 为 体
抗体， 基 MNP 的免疫 剂
与 体
中
的 ZEN 相 作用， 并 其
到较体积(分析物的初始浓度), 与ZEN -光
氧化物酶复合物结合；未反应组分中的MNP -抗体- ZEN/ZEN-
物酶(HRP )复合物经过磁性
分离后，体中
光物与HRP 应,
进行测。该方法对ZEN 的检测限达4 pg/mL 。但 于抗体的 成本较高， 制。实际检测
中 性差、 性 高等 , 中
的 酶、
酶等
检测结
成 。
为 的检测方法，Duan 等㈣以QBs 作为
型荧光探针，建立了侧向免疫层析法，用 物中
ZEN 的 检测，
2
，其荧光强度
为相应QDs 的2 800 。首先采用
法制 有
机可溶性CdSe/ZnS QDs 胶囊，获得强荧光QBs ；接
合成QB-mAbs ，并 与 合，
；QB-mAbs 与ZEN 的免疫复合物同IgG
应，在检测线(T 线)上形成荧光带；多余的
QB-mAbs 被 制线(C 线)捕获结合，在C 线上形成
荧光带，
中ZEN 越多，测试线上荧光强度
越低。 ZEN 的线性范围为0.125~10 ng/mL ，检 测限为 0.0625 ng/mL o
图1 磁吸附-酶联免疫吸附法测定ZEN 原理图创
Fig. 1 Schematic presentation of ZEN determination by MNPs-ELISA
与光度法相比，荧光分析法通过监测体系荧光 信号前变 结 测，灵敏度较高，检 测 或超
。Zhan 等佝建立了一种直竞争荧光酶联免疫吸附法，如图3 。方法 受H *02影响的CdTe QDs (MPA-QDs )作为荧光信号输
;ZEN 与过氧化氢酶(CAT )结合，代替HRP 标记 的ZEN 作为竞争抗原。在没有ZEN 时，竞争抗原
(ZEN-CAT 偶联物)表面ZEN 被微板上的ZEN 单 抗捕获。CAT 消耗了 H 202，MPA-QDs 的荧光存在橙
荧光。存在ZEN 时，ZEN 与ZEN 单克隆抗体发生
竞争性 应，与ZEN 单抗结合的CAT 降，被消 耗的H 2O 2抑制MPA-QDs 的荧光，导致荧光信号较
低。此法中ZEN 线性范围为2.4 pg/mL~
1.25 ng/mL ，检测限为4.1 pg/mL 。
■^ JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol. 40 Issue 5
2021
刘梅，等：粮油作物中玉米赤霉烯酮检测方法研究进展
量子点PMAO
量子点化的抗体
ZEN-BSA■ZEN^g)丫Goat anti Mouse IgG Y Anti-ZEN IgG多西紫杉醇说明书
图2QBs-侧向流动免疫荧光试纸条测定ZEN原理图
Fig.2Schematic presentation of ZEN determination with QBs-lateral flow immunofluorescence strip
光不完全猝灭,Ab被C线捕获；T线有蓝微弱荧
光、无AgNP紫外吸收,C线有荧光、有AgNP紫外吸
收。谷物样品中ZEN测线为1~2.5!g/kg,
检测限为0.1!g/L。此法在检测的
现了大通量测。免疫谱分析法将免疫分析方法
的速、特异性与分析方法的等点结
合，比HPLC定、，已成为ZEN定量检
测的要方法。表3了免疫分析法检测ZEN的
线性范围和检测限％
图3荧光酶联免疫吸附法测定ZEN原理图閃
活化钢Fig.&Schematic presentation of the determination of ZEN by fluorescence-linked immunosorbent assay 基于现场检测的要求，Li等何建立了一种横向流动免疫谱法测定谷物中ZEN的方法，如图4所示。银纳米粒子(AgNPs)的吸收峰在430nm处，对碳点(CD)在459nm处的发射峰有强猝灭作用%CD 与卵蛋白(OVA)结合形成CD-OVA，作为供体信号探针；AgNP-Ab作为受体信号探针％样品和AgNP-Ab信号探针在样品垫处预混合％不存在样品时，AgNP-Ab与ZEN-OVA&T线)结合并使CD-OVA&C 线)荧光猝灭,Ab被C线捕获，T线无荧光、有AgNP 紫外吸收，C线有蓝荧光、有AgNP紫外吸收；存在样品时，T线与ZEN竞争结合AgNP-Ab，T线荧
物用、体、、物、织、核酸、、全细胞等物，作用为测信号的一物测乳一
以光学、等为输出信号％的，生物要分为四种：物传感器、光物、测物和物叫有、、分析速、成低、用于现场时测等点叭
光的与发，光物
的发分速，在样品中测
不要的预处理，在食品安全控制中有重要的用％、、等优点使其成为检测食品小分子污染物的理想％
很2021年第40卷第5
船用防爆离心风机
期
LIU Mei ,et al ； Progress in Detection Methods for Zearalenone in Grain
and Oil Crops
(a)
PVC 空白
(b)
(b)
靶标
B
23
C T
T
C E
2
3
Wavelength
▲ ZEN • ZEN-OVA AgNP-Ab . CD-OVA Y ZEN-Ab
吸收垫
4-
AgNO,
EDC/NHS^1^
ZEN -艸
EDC/NHS \ 〒
激发光
(a)
、 发射光样品垫.
_甜c 线T 线NC 膜
图4 横向流动免疫谱法测定谷物中的ZEN 原理图［珂
Fig. 4 Schematic presentation of ZEN determination in the grain by transverse flow immunochromatography
表3 免疫分析法检测ZEN 的线性范围和检测限
Table 3 Linear range and detection limit of ZEN detected by immunoassay
MNP-ELISA
化学发光
4 pg/mL
31
QBs -
侧向流动免疫层析法荧光试纸条
0.125〜10 ng/mL 0.0625 ng/mL 32
荧光酶联免疫吸附法
荧光
2.4 pg/mL 〜1.25 ng/mL
4.1 pg/mL 33橫向流动免疫谱法紫外/可见试纸条
U ；5 !g=kg
0.1 !g/L
34
Wu 等倒建立了一种利用金纳米颗粒(AuNPs ) 结合适配体探针来检测粮食中的ZEN 的侧向流动
试纸条法，如图5所示$此法基于DNA1(在T 线上) 与样品ZEN 对AuNPs-Apt 的竞争结合$没有ZEN 时,AuNPs-Apt 与DNA1通过碱基互补配对结合形 成 AuNPs-Apt-DNAl (T 线),AuNPs-Apt 与 DNA2 通
过碱基互补配对结合形成AuNPs-Apt -DNA2 (C 线)，此时试纸条上有两条线；存在ZEN 时,AuNPs- Apt 与ZEN 结合，减弱AuNPs-Apt 与DNA1的结合，
T 线的颜 ,T 线的 于溶液中的ZEN
浓度，而AuNPs-Apt 与DNA2的结合不受ZEN 的影响，C 线颜不变$此法中，ZEN 定量检测的线性范 围为5~200 ng/mL ，检测限为20 ng/mL 。此法克服了
适配体的局限性：无在 中 ，可用 1
结$ 为一种产品使用，可为 食
品
样品
、
、 的检测方法$
Goud 等㈣用
性的
化
化石墨烯(FGO )作为FAM 荧光的猝灭剂，FAM-apt 为荧光基，定量检测ZEN ，如图6所示$无 十
时，FGO 与FAM-适配体 " 形成 结 ，导致FAM-适配体荧光
；有 时， 与
适配体 性结合， FGO 与FAM-适配体 互
■^ JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol. 40 Issue 5 2021
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