活性炭對高黃曲霉素檢測效率的提高
在谷物和糧油中容易產(chǎn)生黃曲霉素(AFS)，如果含量超標(biāo)會在紫外光檢測下反射可見光?？梢酝ㄟ^添加活性炭可以改善AFS的檢測，這提高了微量AFS菌株的觀察效率。然而，因?yàn)榛钚蕴慨a(chǎn)品的特性不同，因此有必要研究哪些特性影響方法的再現(xiàn)性。因此，我們使用十種活性炭來觀察每種活性炭添加后下不同的AFS檢測效率。
黃曲霉素本身也可以被檢測到，因?yàn)樗鼈冊谧贤夤庀聲l(fā)出熒光。但是，這種方法并不常用，因?yàn)樽贤夤鉄o法檢測到少量的AFS。使用活性炭和環(huán)糊精共同處理的改良添加方法可提高AFS衍生熒光的可見度(圖1)。改善的可見性可歸因于活性炭添加減少了來自培養(yǎng)板表面的紫外光的反射和散射的情況。此外，活性炭添加可刺激AFS產(chǎn)生，從而增加AFS熒光并改善其可見度。然而，活性炭添加影響AFS產(chǎn)生的機(jī)制仍然不清楚，對產(chǎn)量增加的具體特征也是如此。用于該方法的活性炭產(chǎn)品具有不同的特性(表1)。這可能對該方法的再現(xiàn)性產(chǎn)生不利影響。
圖1：活性炭的添加提高了黃曲霉素的熒光檢測效率。
表1：有關(guān)活性炭產(chǎn)品的信息。
| 活性炭 | 形態(tài) | 粒徑 | 材料，活化方法 | pH值 |
| C-1 | 粉末，中性 | <150微米 | 泥炭，蒸汽激活 | 6.0〜7.2 |
| C-2 | 粉末，基本 | <150微米 | 泥炭，蒸汽激活 | 10 |
| C-3 | 粉末 | <300微米 | 木質(zhì)，酸洗 | 6 |
| C-4 | 顆粒 | 3.35~4.75毫米 | 煤，椰殼，蒸汽激活 | 6.0〜8.0 |
| C-5 | 粉末 | <75微米 | 木質(zhì)，蒸汽激活 | 9.0〜11.0 |
| C-6 | 粉末 | <150微米 | 椰殼，蒸汽激活 | 6.0〜8.0 |
| C-7 | 粉末 | 20微米 | 木質(zhì)，蒸汽激活 | 6.0〜8.0 |
| C-8 | 粉末 | <40微米 | 木質(zhì)，酸洗 | 5.0〜8.0 |
| C-9 | 粉末 | 45~150微米 | 天然產(chǎn)物，二氧化硅 | 6.0〜8.0 |
| C-10 | 粉末 | 45~75微米 | 泥炭，酸洗 | 6.0〜8.0 |
為了研究活性炭顆粒的分散如何影響熒光可見度，我們評估了來自培養(yǎng)表面的散射光的強(qiáng)度(圖2)。為此，我們測量了360到780 nm可見區(qū)域的光子通量密度。所有含活性炭板的PFD均低于僅含PDA或α-CD和PDA的板。因此，活性炭添加減少了光散射并改善了熒光可見度。
圖2：在紫外線照射下測量光散射的程序。
活性炭的添加對黃曲霉素產(chǎn)生的影響
檢測了活性炭的添加對黃曲霉素產(chǎn)生的影響，其在初步視覺評估中顯示出明顯的熒光變化(圖1)。對于每種活性炭產(chǎn)品，我們制備了500μL含有馬鈴薯葡萄糖和活性炭的培養(yǎng)液。培育5天后，用C-3獲得的AFS質(zhì)量顯著低于沒有添加活性炭的AFS質(zhì)量。對于所有其他活性炭產(chǎn)品，觀察到一些差異，但它們并不顯著。只有C-2，C-4和C-5具有與C-1相同水平的熒光可見度，并且在這些活性炭產(chǎn)品中，C-1和C-5效果比較好。為了研究液體和平板培養(yǎng)物中的趨勢是否相同，我們使用尖端培養(yǎng)方法進(jìn)行了小規(guī)模液體培養(yǎng)測試。通過添加C-1，C-2，C-4和C-5，綠色熒光的產(chǎn)生顯著增加。相比之下，幾乎所有的活性炭產(chǎn)品都減少了藍(lán)色熒光。
活性炭中微量元素添加對黃曲霉素生成的影響
由于黃曲霉素衍生的熒光隨著添加具有高微量元素含量的活性炭產(chǎn)品而得到改善，我們懷疑這些元素導(dǎo)致AFS產(chǎn)生增加。因此，我們研究了在AFS生產(chǎn)中將微量元素直接添加到培養(yǎng)基中的效果。我們分別在幾種活性炭內(nèi)添加Ca，Mg和Fe共有的三種主要元素。我們的研究結(jié)果表明，微量元素Fe和Mg可以對AFS產(chǎn)生有重要影響，但這些影響主要取決于培養(yǎng)基。單獨(dú)添加這些金屬中的任何一種都可以減少含活性炭的介質(zhì)中一些AFS的產(chǎn)生。隨著這些金屬的共同添加，無論AFS菌株如何，藍(lán)色熒光的產(chǎn)生都以濃度依賴性方式增加(圖3)。同時，綠色熒光的產(chǎn)量沒有變化或略有下降。
圖3:添加多種微量元素對含活性炭培養(yǎng)物的影響。
可以假設(shè)添加任何活性炭以減少培養(yǎng)板上的光散射。然而，該研究進(jìn)一步證明含有大量某些金屬離子(如Fe和Mg)的活性炭產(chǎn)品可增加AFS產(chǎn)生并改善其熒光信號的可見度。我們的結(jié)果提供了一些洞察如何將活性炭添加到培養(yǎng)物中改善AF衍生的熒光，并且該知識可用于改善活性炭添加方法的再現(xiàn)性。任何活性炭和少量金屬離子的組合可以改善產(chǎn)生AFS的檢測條件。然而，難以獲得關(guān)于活性炭產(chǎn)品的相關(guān)信息以制備適當(dāng)水平的金屬離子濃度，其可以穩(wěn)定且可再現(xiàn)地增加AFS產(chǎn)生和熒光可見度。
本文作者：董帝豪
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