崔銀倉 ,陳國通 ,毛瓊玲 *,韓 飛 ,丁祖英 ,張玉霞
1.烏魯木齊市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心,烏魯木齊 830000 2.新疆分析測試研究院,烏魯木齊 830000
棉酚[1](gossypo1)是一種黃色多羥基雙萘醛化合物,主要分布在錦葵科植物樹棉、草棉或陸地棉根皮、成熟種子、莖稈中色素腺體中。棉酚在棉籽餅粕中含量較高,通常在0.15%~1.8%[2],易被氧化。Edwards[3]確定了棉酚的分子結(jié)構(gòu):化學(xué)分子式為 C30H30O8,結(jié)構(gòu)為 1,1’,6,6’,7,7’-六羥基-5,5’二異丙基-3,3’-二甲基-[2,2’]聯(lián)二萘-[8,8’]二羥基醛。棉酚產(chǎn)生毒性的主要結(jié)構(gòu)是萘單元8-和8’-上的醛基,該結(jié)構(gòu)在棉酚互變異構(gòu)體中起到重要作用。棉酚主要有三種互變結(jié)構(gòu),雙醇酮式、雙醛式和雙內(nèi)醚式。結(jié)構(gòu)見圖1。棉酚的存在主要有游離棉酚(FG)和結(jié)合棉酚(BG)兩種形式,游離棉酚與必需氨基酸或蛋白質(zhì)可結(jié)合成為結(jié)合棉酚(BG),通常情況下結(jié)合棉酚(BG)是無毒的。
棉酚分子中有一個手性軸,分為左旋棉酚[(-)-棉酚]和右旋棉酚[(+)-棉酚]兩種光學(xué)異構(gòu)體。兩者藥理活性相差較大,(+)-棉酚幾乎無活性,而(-)-棉酚表現(xiàn)出更強的藥用活性,如抗生育、抗腫瘤、抗病毒和抗菌作用[4]。
圖1 棉酚的晶體結(jié)構(gòu)
我國是產(chǎn)棉大國,年產(chǎn)棉籽粕400~500 t,占各類植物餅粕總產(chǎn)量30%[5]。而新疆是我國棉花的主產(chǎn)區(qū),棉籽可以榨油,副產(chǎn)品棉粕中蛋白質(zhì)含量高達40%,可廣泛用于動物的養(yǎng)殖。如果棉籽加工過程中出現(xiàn)脫酚不徹底,游離棉酚被吸收并在人和動物體內(nèi)蓄積,對人畜機體的神經(jīng)、生殖系統(tǒng)、心臟、肝腎均有毒害作用,間接或直接地變成危害消費者的安全隱患[6]。
隨著棉酚在藥品、食品領(lǐng)域中越來越重要的作用,人們開始對其潛在的毒理危害也越來越重視,因此對棉酚含量的檢測顯得更加有意義。
王安平等[7]用分光光度法測定全國不同主產(chǎn)區(qū)的5個棉粕樣品和5個棉籽蛋白樣品,測得棉粕和棉籽蛋白的游離棉酚含量分別為1 021.14 mg/kg和687.75 mg/kg。陳來[8]用分光光法法與高效液相色譜法對棉粕中游離棉酚進行含量測定,發(fā)現(xiàn)兩種方法測得的游離棉酚含量存在著10倍的差別。
以BHT為內(nèi)標(biāo)物,邸萬山[9]用液相色譜法對棉籽油中游離棉酚含量進行檢測。何曉文等[10]以(R)-(-)-2-胺基-1-丙醇為手性拆分試劑,用高效液相色譜法測定棉籽仁中(-)-棉酚和(+)-棉酚含量的檢測方法。最后測得6份棉籽仁中(-)-棉酚和(+)-棉酚的含量分別為 1.62~3.04和 2.33~3.98 mg/g,左、右旋棉酚含量比例為2:3。液相色譜法可以滿足棉籽油和棉籽飼料中棉酚含量的檢測。
引入(R)-(-)-2-胺基-1-丙醇作為柱前衍生試劑,袁潔[11]用液相色譜-質(zhì)譜法對雞肝中棉酚的旋光異構(gòu)體的進行含量測定。任麗君[12]用液相色譜-質(zhì)譜法對大鼠肌肉組織、血漿和肝臟中棉酚的旋光異構(gòu)體的進行含量測定。該法檢測限低,可為動物源性食品中游離棉酚中旋光異構(gòu)體的含量檢測提供有價值的參考依據(jù)。
陳來[8]用液相色譜-飛行時間質(zhì)譜法對棉粕中棉酚及其衍生物進行了定性分析,發(fā)現(xiàn)其中含有12種棉酚衍生物,并對7種棉酚衍生物進行了分子結(jié)構(gòu)的解析,但是沒有關(guān)于定量方面的研究進展。
以前對棉酚的研究集中在棉源性飼料中左、右旋棉酚的含量及比例;中期過渡到畜產(chǎn)品等的檢測及含量殘留;而后期更加關(guān)注棉酚衍生物中,具體哪些化合物起相關(guān)藥理或毒理活性及含量范圍?,F(xiàn)在棉酚的檢測方法由分光光度法轉(zhuǎn)為液相色譜法(紫外法),再轉(zhuǎn)到液相色譜法(串聯(lián)質(zhì)譜法),到最后的飛行時間質(zhì)譜,含量檢測越來越準(zhǔn)確。
隨著棉籽中游離棉酚含量的上升趨勢,進而由飼料轉(zhuǎn)化至畜產(chǎn)品中棉酚殘留風(fēng)險很可能也隨之上升。為了規(guī)范棉籽飼料在反芻動物中的合理使用,很多國家和相關(guān)組織已給出棉籽制品中相應(yīng)棉酚的限量標(biāo)準(zhǔn)。世界衛(wèi)生組織等[13]建議食用棉籽制品中游離棉酚含量≤0.06%,總棉酚含量≤1.2%;美國食品及藥物管理局規(guī)定游離棉酚殘留≤0.045%;蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)中飼料棉酚含量≤0.01%;中國飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) (GB 13078-2017)規(guī)定,棉籽中游離棉酚含量≤5 000 mg/kg,脫酚棉籽蛋白,發(fā)酵棉籽蛋白均≤400 mg/kg,其他棉籽加工產(chǎn)品≤1 200 mg/kg,棉籽油≤200 mg/kg。這些標(biāo)準(zhǔn)存在一定的監(jiān)管空白,沒有棉籽棉酚通過轉(zhuǎn)化到其他食品中的限量,如畜類產(chǎn)品。很多研究表明動物飼喂棉籽后,內(nèi)臟、肌肉、雞蛋、血液等會有棉酚殘留的危害;對于棉酚從飼料到畜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率還沒有相關(guān)的研究數(shù)據(jù)。因此有必要進行棉酚含量的檢測方法研究,從而更加準(zhǔn)確地對棉籽飼料進行合理的監(jiān)管,并對畜產(chǎn)品中可能存在的棉酚殘留危害進行研究,制定出畜產(chǎn)品中棉酚殘留危害的安全限量,從而降低棉酚殘留的風(fēng)險。