由人链格孢真菌产生的毒素—尤其是交链孢酚 (alternariol, AOH)、交链孢酚单甲醚 (alternariol monomethyl ether, AME) 和细交链孢菌酮酸 (tenuazonic acid, TeA) —广泛污染水果、谷物和蔬菜等农产品。欧盟食品安全局已指出部分欧洲人群对这些毒素的暴露水平已超过毒理学关注阈值,然而国际上迄今仍缺乏针对链格孢毒素的监管标准及灵敏可靠的人体生物监测方法。现有分析技术在检测灵敏度、基质覆盖广度和代谢物定量方面存在明显短板,尤其TeA在毛细管血和粪便中的定量方法迄今未见报道,II相结合物的定量未被系统验证,导致实际暴露水平被严重低估。
图形摘要
方法学创新与技术突破
针对上述瓶颈,比利时根特大学Marthe De Boevre教授团队在Toxins期刊发表研究,成功开发并验证了基于超高效液相色谱-串联质谱的多基质分析方法,首次实现AOH、AME、TeA及其II相结合物在尿液、毛细管血 (采用VAMS微采样技术) 和粪便中的同步定量检测。在样品前处理方面,团队根据基质特性设计了差异化提取策略:毛细管血采用纯甲醇提取以降低基质干扰并提升TeA回收率,尿液采用盐析辅助液液萃取,粪便则通过实验设计系统筛选确定以含1%乙酸的乙腈进行固液萃取。尤为关键的是,本研究首次引入酶解步骤,使用β-葡萄糖醛苷酶对血样和尿样进行水解以将II相结合物转化为母体毒素,实现"总毒素"的准确定量。在色谱-质谱分析方面,采用Acquity UPLC HSS T3色谱柱在7分钟内完成分离,质谱采用负离子MRM模式。特别值得关注的是,TeA在尿液中的检测限低至0.016 ng/mL,较已有方法降低了一个数量级。
方法验证与实际应用
该方法验证严格参照欧盟委员会决议2002/657/EC及ISO 5725-1:2023进行,结果在尿液 (LOD<0.053 ng/mL)、毛细管血 (LOD<0.029 ng/mL) 和粪便 (LOD<0.424 ng/g) 中均表现出良好线性 (R²>0.990)、回收率 (94%–111%) 及精密度满足验证要求(RSDr和RSDR在多数条件下分别<11%和<13%,LLOQ水平个别analyte略高)。采用¹³C₁₅-AME作为内标有效校正了基质效应,表观回收率维持在92.6%–108.9%之间。研究团队进一步对3名志愿者进行TTC剂量水平的毒素摄入试验,结果显示TeA在血中15分钟至4小时、尿中1至8小时内均可检出且酶解后浓度显著提升,AOH和AME在酶解后检出率亦有所提高,粪便中仅AME被检出,这与已知大鼠排泄途径相吻合,证实了该方法能够有效捕捉低水平暴露下的动力学特征。
研究意义与未来展望
本研究的突破性意义体现在三个层面:在技术层面,首次实现了链格孢毒素在三种关键生物基质中的同步定量且灵敏度足以覆盖TTC以下的暴露水平,为大规模人群HBM提供了标准化工具;在方法学层面,VAMS微采样技术的结合使样本采集更加便捷和微创,有利于提高受试者依从性,尤其适用于儿童和远程研究;在风险评估层面,通过区分游离与结合态毒素可更真实反映内暴露水平,为毒代动力学建模和健康指导值的制定提供可靠数据支撑。当前链格孢毒素在全球范围内仍缺乏统一的食品安全限量标准,本方法所提供的高质量暴露数据有望推动EFSA等机构重新评估其健康风险并为未来监管政策的出台奠定科学基础。
| 文章链接 | https://www.mdpi.com/2072-6651/16/7/296 |
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| 期刊 | Toxins |
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| 期刊主页 | https://www.mdpi.com/journal/toxins |
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主编:Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA
期刊主要涵盖了由生物体产生的各类毒素领域的相关研究。
2025 Impact Factor | 4.0 |
2025 CiteScore | 8.3 |
Time to First Decision | 18 Days |
Acceptance to Publication | 3.6 Days |
本文转自MDPI生物与生命科学,仅供学习交流