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玉米中黄曲霉毒素降解与去除的研究

陈志娟

   黄曲霉毒素是一种毒性很强的真菌次级代谢产物,由于生长条件不良或储存不当都可能导致玉米感染黄曲霉毒素。玉米作为我国第二大粮食产物,染毒后严重威胁人类及动物身体健康。因此探究降解或去除玉米中黄曲霉毒素的方法或技术日益成为研究热点。本实验试图通过氨气熏蒸法及氢氧化钙浸泡湿磨法来降解或去除玉米中的黄曲霉毒素。因为黄曲霉毒素B1毒性最强且稳定性最高,因此本实验的降解指标以黄曲霉毒素B1为主,辅以黄曲霉毒素G1。 确定了玉米中黄曲霉毒素的提取、净化、衍生及HPLC检测方法。通过单因素试验确定了利用氨气熏蒸法降解玉米中的黄曲霉毒素的主要影响因素,在此基础上通过二次回归正交试验设计及SAS 9.0分析确定了氨气熏蒸法降解玉米中黄曲霉毒素的最优工艺参数,以最低成本获得了较高的降解率。通过单因素试验确定了氢氧化钙浸泡湿磨法降解玉米中的黄曲霉毒素的主要影响因素,在此基础上通过L9(34)正交设计及DPS分析对氢氧化钙浸泡湿磨法的各个工艺参数进行优化,从而使降解率得到大幅提高。并通过检测重复性试验各个步骤废弃物(残渣及残液)中的毒素含量,确定了各步骤对毒素降低的贡献率。 具体结果如下: 1、确定了玉米中黄曲霉毒素的提取、净化、衍生及HPLC检测方法:用8 mL乙腈:水(84:16, V/V)回旋振荡提取2g玉米中的黄曲霉毒素1h,取2mL提取液氮吹至干。吹干后的氮吹管中加入200μL正己烷和100μL TFA,立即于涡旋振荡器上剧烈混合30s,静置5min,再加入900μL水:乙腈(9:1, V/V),剧烈混合30s,静置10min,待其分层;准确移取下层液体于1.5mL离心管中10000r/min,离心10min。取上清液于HPLC检测,所用的流动相为:甲醇:乙腈:水(17:17:70, V:V:V),在此条件下得到的AFB1回收率达到85%以上,RSD<5%。 2、确定了影响氨气熏蒸法降解玉米中黄曲霉霉毒B1的主要因素为:氨熏温度、玉米含水量、氨气浓度及氨熏时间。通过二次回归正交设计及SAS9.0分析得出影响氨气熏蒸法降解玉米中AFB1各因素的主次关系依次为:玉米含水量>氨熏温度>氨熏时间>氨气浓度,并得到AFB1降解率与各因素之间的二次回归模型为:Y=-514.67+12.75X1+21.13X2+6.24X3+1.66X4-0.16X12+ 0.0038X2X1-0.005634X32-0.3922X22+0.1238X3X1-0.2904X3X2-0.0244X4X1-0.0073X4X2-0.003853X4X3-0.031049X42,此模型相关性达到0.9612。根据二次回归方程得出了各因素的最优组合方案为玉米含水量为20%,氨熏温度37℃,氨熏时间为96h,氨气浓度为7.05%,在此条件下玉米中AFB1降解率的模型预测值为90.4%,实测值为92%,两者较接近。 3、确定了影响湿磨法降解玉米中黄曲霉霉毒B1及G1的主要因素为:浸泡次数、浸泡时间、氢氧化钙浓度、温度。再通过L9(34)正交表及DPS分析确定影响玉米中AFB1及G1降解率各因素主次关系依次为:浸泡次数>温度>Ca(OH)2浓度>时间,并确定最优参数组合:浸泡次数为4次,浸泡温度为25℃,Ca(OH)2浓度为0.015mol/L,浸泡时间为24h。在此条件下玉米中AFB1和AFG1降解率分别为:96.33%和98.90%。 4、通过检测氢氧化钙浸泡湿磨法验证试验各个步骤的废弃物(残渣及残液)中的毒素含量可以得出以下结论:氢氧化钙浸泡湿磨法通过两种作用使玉米中的黄曲霉毒素得到降低,第一,水的清洗作用,这一作用大约可以降低60%的黄曲霉毒素;第二,氢氧化钙的降解作用,大约可以降低36%的黄曲霉毒素。……   
[关键词]:黄曲霉毒素;降解;氨气熏蒸法;氢氧化钙浸泡湿磨法;玉米;HPLC检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业科学院2010年