科学家开发检测食品中有毒物质黄曲霉毒素的简单快速方法

国立研究核大学MEPhI(NRNU MEPhI)的科学家们开发了一种简单,灵敏和快速的方法测定食品中有毒物质黄曲霉毒素B1的含量。结果将有助于确保食品安全。这项研究发表在科学杂志食品成分与分析杂志上

黄曲霉毒素是一组天然存在的毒素,在各类黄曲霉毒素中,以黄曲霉毒素B1最常见,毒性最大,引致肝癌的能力最强。

黄曲霉毒素多见于热带地区。湿度高、温度高的环境,加上发展中国家的农作物在收成后没有作适当的处理和贮存,往往令花生、玉米、谷物、棉籽、木本坚果、部分香料等农作物受到污染。另一方面,当乳牛吃了受黄曲霉毒素B1和B2污染的饲料后,毒素会分别转化为毒性较小的黄曲霉毒素M1和M2,主要存在于乳汁中,部分积存在肝脏和肾脏中。严重的黄曲霉毒素B1中毒时,会观察到脑水肿和急性肝功能衰竭,通常会导致死亡。

食品中黄曲霉毒素B1的限量含量受到不同国家/地区法规的管制,范围从4μg/ L(欧洲)到20μg/ L(美国)不同。

几十年来,科学家已经开发了许多检测它的方法。今天最常见的是液相色谱法,酶免疫测定法和光电化学生物传感器的使用。NRNU MEPhI的科学家们提出了一种新方法,该方法同样准确,但更简单,更便宜。该新方法的其他优点是所研究物质具有较高的黄曲霉毒素-B1富集系数,有机溶剂的使用量最少,并且对复合物的光学性能影响很小。

第一步,通过锌离子将黄曲霉毒素B1与荧光素结合。然后在溶液中产生涡旋,以足够的浓度分离形成的复合物,并研究其光谱。这使我们能够确定食品中黄曲霉毒素B1的存在。该方法更具生产性和价格便宜。它对黄曲霉毒素B1的浓度为3μg/ l敏感,低于法律规定的最大允许浓度。

科学家认为,模拟方法在这项工作中发挥了巨大作用。这使得有可能减少实验次数。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

科学家放弃了最佳实验条件的顺序选择,而在每个阶段都只优化了一个变量的值(溶液pH,锌浓度,溶剂体积,螯合溶液浓度,溶液涡旋时间)。相反,他们同时更改了数学模型中的所有变量,该模型考虑了变量的相互依赖性并突出显示了最重要的变量。这使我们能够优化五个参数的值,在不同条件下总共进行了46个实验。

另外,为了选择合适的化学试剂,使用了量子化学计算,这使得可以预先预测“黄曲霉毒素-B1-锌离子-荧光素”配合物的有效性并计算其结构,电子和光学特性。获得的结果有助于确保食品安全。

研究的实验部分在土耳其进行,理论部分在俄罗斯进行。这项研究着眼于土耳其食品工业的需求:该方法已在烤榛子,葡萄干和无花果干上进行了测试。土耳其是这些产品的世界最大生产国,因此对研究结果最感兴趣。该方法可能对其他生产或购买食品的国家有用。

研究表明,NRNU MEPhI开发的理论量子化学方法证明对食品工业的应用研究有用。科学家计划继续进行研究,以适应不同国家的食品安全控制系统。

科学家发现检测食品中有毒物质黄曲霉毒素的简单快速方法

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