真菌细胞

近日，中国检科院张峰首席专家团队在毒性快速评价研究领域取得科研新进展，构建了一种基于脂质组学和离子淌度质谱的真菌毒素侵染细胞评价模型。真菌毒素及其次级代谢产物种类繁多，分布广，毒性强，并可通过食物链累积和传递，严重威胁着人类健康。目前，真菌毒素的毒性评价主要采用体内模型和体外模型开展，体内模型评价准确性高，但存在成本高、周期长、基质效应强等问题，且低剂量的真菌毒素往往无法满足动物实验毒性评价的用量要求。体外模型具有条件可控、周期性短等优点，但是开展基于真菌毒素侵染细胞毒性模型评价也有一定的局限性，在低剂量真菌毒素侵染时细胞状态变化不显著，难以进行毒性评价。研究团队将脂质组学技术引入体外毒性评价领域，融合离子淌度质谱技术，筛选出真菌毒素侵染人源细胞的生物标志物，并研究了真菌毒素侵染导致的人源细胞脂质变化规律。经统计学差异分析发现，受伏马毒素B1侵染的HepG2细胞模型生物标记物为神经鞘脂类和甘油磷脂类，受黄曲霉毒素B1侵染的细胞模型生物标记物为甘油糖脂类，受赭曲霉毒素A侵染的细胞模型生物标记物以甘油磷脂类为代表类。检测标志物的含量可以用于评价新型真菌毒素的毒性大小。该方法相比于细胞模型毒性评价实验，具有两大优点：一是方法灵敏度高；二是可通过标志物的定性定量分析，精准评价复合毒素的毒性。相关研究由在读研究生陈兰在导师张峰研究员的指导下完成，得到了陈凤明博士等老师的指导帮助，研究成果发表在分析化学领域国际顶级期刊《Analytical Chemistry》（影响因子6.986）2022, 94, 18, 6719–6727，该工作得到了国家重点研发计划项目，国家高层次人才项目的支持。图1 不同真菌毒素侵染细胞脂质组学生物标记物筛查表1 不同毒素侵染细胞的代表性生物标志物FormulaDescriptionAFB1C41H76O5DG(18:2(9Z,12Z)/20:0/0:0)C51H98O6TG(14:0/16:0/18:0)C59H110O6TG(18:0/18:1(9Z)/20:1(11Z))C61H112O6TG(18:1(9Z)/20:1(11Z)/20:1(11Z))C63H116O6TG(18:1(9Z)/20:1(11Z)/22:1(13Z))FB1C32H65NO3Cer(d18:0/14:0)C34H69NO3Cer(d18:0/16:0)C45H76NO6PPE dO-40:9C45H91N2O6PSM(d18:1/22:0)C47H93N2O6PSM(d18:1/24:1(15Z))DONC37H72O4DG(O-16:0/18:1(9Z))C36H69O8PPA(13:0/20:1(11Z))C39H78NO8PPC(10:0/21:0)C35H30O17Thonningianin BC46H82NO8PPC(16:0/22:5(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z))OTAC37H68O4phenolic phthiocerolC36H69O8PPA(13:0/20:1(11Z))C45H76NO6PPE dO-40:9C45H88NO9PPS(O-20:0/19:1(9Z))

我国粮食产后损耗每年高达700亿斤，几乎相当于产粮大省吉林一年的粮食总产量。产后减损是保障粮食供给的“无形良田”和有效途径。霉变是导致粮食产后损耗的主要原因，严重威胁我国粮食安全、食品安全和人民生命健康。开展粮食仓储霉变检测监测意义重大。虽然传统的基于酶联免疫吸附测定、气相色谱质谱、高光谱成像和电子鼻等霉变检测方法均具有高灵敏度和高准确度的优点，但是也存在需要样品预处理、昂贵设备和人员培训等问题，制约了粮食霉变检测技术的广泛应用。中国农业科学院农产品加工研究所粮油减损与真菌毒素防控创新团队开发了一种基于有机挥发物响应的全细胞生物传感器阵列，可以实现粮食霉变的高准确度监测。该研究通过在大肠杆菌中筛选响应粮食霉变前期标志性有机挥发物的启动子，构建了融合14种应激响应启动子和发光细菌荧光素酶基因的全细胞生物传感器阵列，结合优化的机器学习模型，实现了对黄曲霉霉变花生和霉变玉米的83%的区分准确度；对霉变前期不同阶段花生、玉米高达95%和98%的预测准确度；以及对霉变和健康花生、玉米的预测准确度均达到100%。此研究结果表明了基于全细胞生物传感器阵列结合优化的机器学习模型的可靠性和实用性，可以实现对霉变前期粮食的无损高准确度监测。上述研究结果分别在材料科学国际知名学术期刊Journal of Hazardous Materials（中科院1区，IF=14.224）在线发表，中国农业科学院农产品加工研究所粮油减损团队博士后马俊宁和浙江工业大学客座硕士研究生管乐为论文第一作者，加工所邢福国研究员为通讯作者。该研究成果得到了国家重点研发专项计划（2022YFD0400104）、国家自然科学基金（31972179、32001813）、中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-G2022-IFST-01）、青岛市科技计划项目科技惠民示范引导专项（21-1-4-NY-4-NSH）的资助。原文链接: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131030

2020版药典第四部通则岛津推出中药10种真菌毒素筛查方法包真菌毒素是真菌在食品或饲料里生长所产生的代谢产物，对人类和动物都有害。由于中药材从种植、生产、流通的全过程周期较长，控制不当易受真菌毒素危害，再加上真菌毒素的产生与宿主基质特性密切相关，不同类型中药材会产生种类和性质各异的真菌毒素，不经控制而被消费者使用后会产生严重的不良反应。本版药典在“四个最严”背景下，全面制定了易霉变中药材、饮片真菌毒素的限量标准，具体品种增加至24个。在方法方面，增加了多种真菌毒素测定法。2020年版《中国药典》自2020年12月30日起正式实施以来，已经过去一段时间了，相信中药相关企业都在积极地完成应对工作，在四个最严的背景下，中药企业对真菌毒素的监控也成为了2020年版《中国药典》对应工作的重中之重。中药 / 10种真菌毒素 / 方法包01岛津实验器材作为专业的色谱耗材服务厂商，全面致力于为各行业客户提供有关色谱消耗品及周边设备等专业的解决方案。现推出中药中10种真菌毒素筛查测定方法包（PRC-KIT-040）助您应对2020药典中药真菌毒素的分析。利用岛津10种真菌毒素筛查测定方法包建立了10种真菌毒素的LC-MS/MS快速筛查方法，下文展现了采用岛津LCMS-8050超高效液相色谱三重四极杆质谱联用系统进行薏苡仁中10种真菌毒素的LC-MS/MS快速筛查方法的部分实验结果。 02●UHPLC条件●色谱柱：Shim-pack GISS-HP C18 [Metal free column]（100×2.1 mm，1.9 μm；P/N：227-30922-02）流 速：0.3 mL/min 进样量：5 μL柱 温：50 ℃流动相：A：0.01%甲酸水溶液 B：乙腈-甲醇（1：1）梯度洗脱程序如下：●质谱条件●离子化模式：ESI，正负离子同时扫描 扫描模式：多反应监测(MRM)碰撞气：氩气 加热气：空气 3.0 L/min雾化气：氮气 2.5 L/min 干燥气：氮气 3.0 L/min接口温度：400℃ DL温度：150℃ 加热模块温度：500 ℃ 03●对照品溶液的制备●精密量取黄曲霉毒素 B1、黄曲霉毒素 B2、黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素 G2、赭曲霉毒素 A、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、伏马毒素 B1、伏马毒素 B2 及 T-2 毒素混合对照品溶液（SHIMSEN 10种真菌毒素混标溶液，货号：380-03538）适量，加50%乙腈溶液制成不同浓度的混标贮备溶液；再用 50%乙腈溶液稀释成不同浓度的系列混合对照品溶液。●样品前处理●取供试品粉末约5 g（过二号筛），精密称定，精密加入70%甲醇溶液50 mL，超声处理30分钟，离心，精密量取上清液10 mL，用水稀释至20 mL，摇匀。精密量取3 mL，待净化。3 mL甲醇、3 mL水活化，弃去流出液；3 mL上述待净化液上样，直至有适量空气通过，收集流出液；3 mL甲醇洗脱，收集流出液；合并两次洗脱液，于40℃氮气缓慢吹至近干，加50％乙腈溶液定容至1 mL，用微孔滤膜（0.22 μm）滤过，取续滤液，即得。▼净化流程▼10种真菌毒素混合对照品溶液的MRM色谱图04将0.2、0.4、1.0、2.0、4.0 ng/mL系列薏苡仁基质混合对照品溶液（以黄曲霉毒素B1计）进样分析，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制校准曲线。薏苡仁基质中10种真菌毒素线性相关性良好，r均大于0.995，准确度在93.4%~108.9%之间。对薏苡仁空白样品进行高、中、低浓度（以黄曲霉毒素B1计，分别为0.4 ng/g、1.0 ng/g、2.0 ng/g）加标后，按照上述前处理方法处理后上机，各添加浓度平行3份样品考察回收率，结果显示，加标回收率为61.3%-97.4%。▲点击放大05