[发明专利]一种基于荧光共振能量转移检测伏马菌毒素B1的方法

说明书

技术领域

一种基于荧光共振能量转移检测伏马菌毒素B₁(FB₁)的方法，属于纳米材料和分析化学技术领域，用于对粮食、食品中FB₁含量进行检测。

背景技术

伏马菌素(fumonisin，FB)是一类主要由串珠镰刀菌产生的真菌毒素。目前已知FB共有11种衍生物，其中FB₁(C₃₄H₅₉O₁₅N，分子量721)和FB₂(C₃₄H₅₉O₁₄N，分子量705)是污染食品的主要成分，也是导致FB毒性作用的主要原因。经研究证实，FB₁、FB₂可引起马脑白质软化症(ELEM)和猪肺水肿综合症(PPE)。FB对人类健康也构成威胁，若感染可能诱发食道癌、肝癌、胃癌等疾病。研究表明，FB特别是FB₁广泛存在于玉米及其制品中；在大米、小麦、大麦、调味品、高粱、啤酒、牛奶等食品和饲料中也有一定浓度的FB存在，对人的健康和食品业、畜牧业发展构成潜在威胁。

由于FB分布广泛且毒性较大，因此它在食品安全检测中越来越受到人们的重视。国际上认为FB是一种具有重大卫生学意义的真菌毒素，已形成继黄曲霉毒素之后的又一个研究热点。世界卫生组织亦将FB作为近几年需要优先进行研究的几种真菌毒素之一。国际癌症研究机构与加利福尼亚环境保护机构已宣布伏马毒素为人类潜在的致癌物质(2B级致癌物)。但目前国际上对于食品与饲料中伏马毒素的限量及检测方法尚无统一标准。瑞典规定人类食物中伏马毒素的限量为1mg/kg，美国食品与药品管理局(FDA)发布了供人类食用的玉米和玉米产品伏马毒素的最高限量指导性公告，规定人类食用玉米中伏马毒素最高限量为2mg/kg。同时，FDA的畜牧医学中心(CVM)也发布了动物饲料中伏马毒素的最高限量指导性公告，规定其限量范围为1～50 mg/kg。在FAO/WHO联合会上关于食品添加剂的会议(2001年2月)中规定，伏马毒素对人体的安全限量为每天摄入量按人体体重算FB₁、FB₂、FB₃量不超过2μg/_kg。FB₁以低于最大限量为最好，对FB₂、FB₃的限制相对较宽。我国对此的相关法规也正在制定中。

关于伏马毒素的检测国内外已建立了多种方法。由于FB₁在天然食品中的含量最多，所以目前的大多数检测方法都针对FB₁如：薄层色谱法TLC，高效液相色谱法HPLC，液质联用技术，色谱法普遍精确性及可重复性较好，然而操作相对繁琐，成本昂贵尤其是样品的处理要求较高，不适合大批量样品检测。酶联免疫测定法ELISA，由于特异性、灵敏度较好，样品几乎不需特殊处理即可检测，且适用于大批量样品检测，但试剂的稳定性还难以达到要求。

荧光共振能量转移(FRET)技术作为能在生物活体和体外检测纳米级距离变化的工具，为研究生物大分子内部结构、性质、反应机理及其动态监测，乃至定量分析等提供了一条快速简便的途径。FRET具有灵敏度高、适用广泛、分析速度快等优点，目前已在生物大分子相互作用、免疫分析、核酸蛋白检测等方面有了广泛的应用。而对于FRET体系中，能量供体(donor)和能量受体(acceptor)的选择和改进成为近年来研究的热点。上转换材料(UCNPs)是在稀土掺杂的无机纳米材料中一类特殊的发光材料，它能够通过多光子机制把长波辐射(近红外光)转换成短波辐射，发射出比激发光波长短的荧光(紫外可见光)，即上转换荧光。它是一种反Stokes发光，已成为把红外光转换成可见光的有效方法。上转换材料具有如下诸多优点：光化学稳定，检测背景低，穿透性强，且不会引起背景信号的干扰，因此利用上转换荧光材料作为能量供体大大提高了检测的灵敏度和准确性。