Zearalenone (ZEN) 是一种由某些Fusarium和Gibberella物种产生的强效雌激素代谢物。特别是Gibberella zeae,这种真菌物种是最早发现zearalenone的地方。在它的无性或形态变异阶段,它被称为Fusarium graminearum。
这一数量庞大的真菌生物不仅导致饲养动物的健康问题,还对农产物产生了严重影响。 zearalenone 是主要的毒素之一,它直接与雌激素受体结合,引起不孕、流产或其他繁殖问题,特别在猪只中更为明显。这种毒素常与另一种毒素deoxynivalenol共同存在于受污染样品中,因此分析其毒性时需考虑多重毒素的联合作用。
Zearalenone的产生与环境因素有密切关系,特别是当气候温暖及空气湿度达到20%以上时,这种毒素的生产会显著增加。
这种毒素是一种热稳定性物质,广泛存在于多种谷物作物中,如玉米、大麦、燕麦、小麦、稻米和高粱。随着环境温度的变化,zearalenone的产量也会受到影响。当气温降低到15°C时,即使是碱性土壤仍可以支持ZEN的产生。而在25°C至30°C的理想真菌生长环境中,中性pH值能够使毒素的产量达到最高。
Zearalenone 是一种白色结晶固体,分子式为C18H22O5,分子量为318.364 g/mol。它展现出在长波长紫外光(360 nm)照射下的蓝绿色萤光,而在短波长紫外光(260 nm)照射下则呈现更强烈的绿色萤光。
这一毒素在水中的溶解度约为0.002 g/100 mL,并在有机溶剂如苯、醋酸乙酯和乙醇中具有更高的溶解度。 zearalenone 可以被紫外线辐射转化为另一种异构体cis-zearalenone。
在动物体内,zearalenone 通过代谢转化为不同形式的产物,如α-zearalenol和β-zearalenol等。这些代谢产物在不同物种中有着不同的相对组成。在猪、牛和鸭中,α-Zel是主要形式;而在人类尿液样本中,α-Zel和β-Zel均有检测到,但β-Zel占优势。
Zearalenone可以透过人类皮肤进入体内,但在正常的农业或居住环境下,预计不会产生显著的荷尔蒙影响。
Zearalenone的结构与雌激素相似,α-zearalenol对雌激素受体的结合亲和力更高。这使得ZEN及其代谢产物被认为是外源性雌激素。由于人类和牲畜透过饮食接触ZEN,这对健康造成了担忧,因为可能导致多种性别障碍和生殖器官发展的变化。
有可靠案例报导,在长期接触ZEN的地区,女孩出现早熟的情况。
在小鼠的研究中,与ZEN的摄取相关联的结果显示精子和卵子质量下降、DNA双链断裂以及随后的胚胎发展挑战,最终降低了后代的存活率。
对于zearalenone的取样与分析,必须确保所取得的样本能够代表整个待测的样品。常用的提取溶剂包括水合的甲醇、乙腈或醋酸乙酯,随后采用不同的清理程序,根据食物种类及检测方法有所不同。
薄层色谱(TLC)方法和高效液相色谱(HPLC)是最常见的分析技术。而现今,HPLC-MS/MS分析可以用来定量和确认zearalenone的存在。在分析过程中,常取样几克混合均匀的样本用于乙腈/水混合液的提取。
目前,有关zearalenone的一种新分析方法是开发特定的肽模仿物,这种蛋白质能专门结合到zearalenone上,无需昂贵的设备。
作为一种广泛存在于农作物中的毒素,zearalenone对动植物的影响引发了广泛关注。因此,随着气候变化及其对环境的影响,如何有效降低zearalenone的风险,成为当前的一个重要课题?