MaisZearalenon, auch bekannt als F-2-Toxin, ist eine organische Verbindung mit der chemischen Formel C18H22O5. Es handelt sich um ein Pilztoxin, das erstmals aus Mais mit Fusarium-Kopffäule isoliert wurde. Bei Raumtemperatur und -druck ist es ein kristalliner Feststoff, der sich in üblichen organischen Lösungsmitteln wie Ethylacetat, Dichlormethan und Alkohollösungsmitteln lösen kann, in Wasser jedoch eine schlechte Löslichkeit aufweist. Es kann als organische Synthese und biochemisches Zwischenprodukt sowie für die Tierarzneimittelforschung und die Modifikation und Derivatisierung bioaktiver Moleküle verwendet werden. Darüber hinaus ähnelt seine Wirkung bei Tieren der von Östrogen, was zu einem Östrogenüberschuss führen kann. Es kann als Tierarzneimittel, als synthetisches wachstumsförderndes Mittel mit östrogener Wirkung und als Futterzusatz verwendet werden.
Am 27. Oktober 2017 veröffentlichte die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation eine vorläufige Liste krebserregender Stoffe. Toxine aus Fusarium graminearum, Fusarium graminearum und Fusarium graminearum (F-2-Toxin, Deoxynivalenol, Fusarium oxysporol und Fusarium oxysporon X) wurden in die drei Kategorien von Karzinogenen einbezogen.

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Chemische Formel |
C18H22O5 |
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Genaue Masse |
318 |
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Molekulargewicht |
318 |
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m/z |
318 (100.0%), 319 (19.5%), 320 (1.8%), 320 (1.0%) |
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Elementaranalyse |
C, 67.91; H, 6.97; O, 25.13 |
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Mais Fusarium graminearum produziert hauptsächlichZearalenonAuch verschiedene Fusarium-Arten wie Fusarium graminearum, Fusarium graminearum und Fusarium graminearum können dieses Toxin produzieren. Li Jiluns Forschungen im Jahr 1980 ergaben, dass viele Nutzpflanzen wie Weizen und Sojabohnen ebenfalls F-2-Toxin enthalten. Es gibt viele Derivate des F-2-Toxins, wie 7-Dehydrozearalenon, F-2-Toxin und 8-Hydroxyzearalenon. Mittlerweile stimmen die Struktur des F-2-Toxins in Pflanzen und seine Wirkung auf Organismen mit der Wirkung des von Pilzen produzierten F-2-Toxins überein.
1. Die regulierende Wirkung auf das Pflanzenwachstum
Mais-F-2-Toxin kann nicht nur von Pilzen produziert werden, sondern kommt auch in vielen höheren Pflanzen als Hormon zur Regulierung des Pflanzenwachstums vor. Beispielsweise erreichen Pflanzen wie Weizen, Sojabohnen und Baumwolle während der Blüte ihren Höchstwert an F-2-Toxin. Durch kontinuierliche Forschung wurde gezeigt, dass die Rolle des F-2-Toxins im Mais eng mit der Induktion der Photoperiode bei Nutzpflanzen zusammenhängt. Beispielsweise kann Winterweizen, der nach Erreichen des Höhepunkts des F-2-Toxingehalts im Mais unter Langzeitfeldinduktion umgepflanzt wird, normal wachsen, während Winterweizen, der vor dem Höhepunkt umgepflanzt wird, am Ende nicht blühen kann.
2. Verwendung in der Pflanzenzüchtung
Die Pflanzenzüchtung ist seit langem ein wichtiges Mittel zur Ertrags- und Qualitätssteigerung. Heutzutage kann der Einsatz von F-2-Toxin die Trockenheits- und Kälteresistenz von Maissämlingen verbessern. In F-2-Toxin getränkte Maiskeimlinge zeigten unter Dürrebedingungen einen langsamen Wasserverlust, eine niedrige relative Leitfähigkeit, eine hohe Superoxiddismutase-Aktivität und einen erhöhten Gehalt an freiem Prolin. Gleichzeitig kann die Methode des Einweichens von Samen auch verwendet werden, um Maissämlinge mit starker Kälteresistenz zu erhalten, und Untersuchungen haben gezeigt, dass das Einweichen von Samen in einer 0,1 mg/L-Lösung von F-2-Toxin wirksamer ist. Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung haben immer mehr Nutzpflanzen durch die Wirkung des F-2-Toxins Zuchtvorteile entwickelt.

MaisZearalenonhat eine östrogene Wirkung mit einer Stärke von einem Zehntel der Östrogenstärke und kann bei Geflügel und Nutztieren zu einem Anstieg des Östrogenspiegels führen. Derzeit wurde festgestellt, dass Schweine empfindlicher auf dieses Toxin reagieren. Das Zielorgan des F-2-Toxins ist hauptsächlich das Fortpflanzungssystem weiblicher Tiere, es hat jedoch auch bestimmte Auswirkungen auf männliche Tiere. Unter akuten Vergiftungsbedingungen kann es bestimmte toxische Wirkungen auf das Nervensystem, das Herz, die Nieren, die Leber und die Lunge haben. Der Hauptmechanismus besteht darin, dass es zu Erregungen im Nervensystem kommen kann, die zu vielen Blutungsstellen in Organen und zum plötzlichen Tod von Tieren führen können. Der Hauptgrund liegt immer noch im hohen Östrogenspiegel.
(1) Tiervergiftung

Eine Vergiftung mit Mais-F-2-Toxin wird in akute Vergiftungen und chronische Vergiftungen unterteilt. Bei einer akuten Vergiftung zeigen die Tiere Aufregung, Unruhe, unsicheren Gang, Muskelzittern im ganzen Körper sowie plötzlichen Zusammenbruch und Tod. Gleichzeitig kann eine Zyanose der Schleimhaut beobachtet werden und es kommt zu keiner signifikanten Veränderung der Körpertemperatur. Die Tiere stehen still, ihr Kot ist wasserdünn, übelriechend, graubraun gefärbt und mit Darmschleim vermischt. Häufiges Wasserlassen, blasses Gelb. Gleichzeitig äußert es sich auch in Schwellungen der äußeren Genitalien, geistiger Erschöpfung, vermindertem Appetit, Bauchschmerzen und Durchfall. Bei der Autopsie können auch Lymphknotenödeme, Magen-Darm-Schleimhautstauungen und Ödeme, leichte Leberschwellungen, harte Textur und blassgelbe Farbe festgestellt werden.
Bei chronischen Vergiftungen ist die Haupttoxizität für weibliche Nutztiere größer. Bei weiblichen Nutztieren kann es zu einer Schwellung der äußeren Genitalien kommen. Das Phänomen der Stauung, der Totgeburt und der verzögerten Fehlgeburt tritt in großem Umfang auf, begleitet vom Phänomen mumifizierter Föten. . 50 % der weiblichen Nutztiere leiden an Eierstockzysten, erhöhter Häufigkeit von Östrus und falschem Östrus, vergrößerten Brüsten bei Zuchtweibchen, spontaner Laktation und der Auslösung von Mastitis, was zu einer Abnahme der Empfängnisrate führt. Gleichzeitig kann es bei männlichen Nutztieren zu einer Ansammlung von Vorhautflüssigkeit, Appetitlosigkeit, starkem Fettabbau und schlechtem Wachstum kommen.

(2) Vergiftungsbehandlung

Derzeit gibt es kein spezifisches Medikament zur Behandlung einer F-2-Toxinvergiftung bei Tieren. Es ist notwendig, die Verfütterung verdächtiger Futtermittel während der Produktion sofort einzustellen und das Futter zu testen, um festzustellen, ob es F-2-Toxin enthält. Auch bei bereits vergifteten Nutztieren sollte eine bestimmte Behandlung durchgeführt werden, um Verluste zu reduzieren. Bei Tieren mit akuter Vergiftung können Methoden wie intravenöser Aderlass und Flüssigkeitsersatz zur Stärkung des Herzens eingesetzt werden. Die spezifische Therapie besteht darin, einmal eine 10-prozentige Konzentration von Na2SO4300-500 g oral einzunehmen und je nach Art und Größe des Tieres 200-1000 ml aus der Vene zu entnehmen. Verabreichen Sie gleichzeitig 500–1000 ml 10 %ige Glucose, 500–1000 ml 5 %ige Glucose, 60 ml 40 %iges Urotropin, 500–1000 ml Dextrose und 110000 Einheiten Phenoltriphosphat zur intravenösen Infusion. Verwenden Sie VK erneut . 10 ml als einmalige intramuskuläre Injektion. Auch bei Tieren mit akuter Vergiftung ist die Gabe einer bestimmten Menge Clearing-Medikament eine sinnvolle Methode zur Entgiftung und zum Schutz des Magen-Darm-Traktes.
Bei Tieren mit chronischer Vergiftung sollte zunächst das schimmelige Futter gestoppt werden, gefolgt von der oralen Verabreichung von Mungbohnen und Sophora flavescens-Abkochung, der intravenösen Injektion von Glucose und Natriumkampfersulfonat sowie der intramuskulären Injektion von VA, VD, VE und Progesteron. Zur Behandlung der äußeren Genitalien kann 0,1 % Kaliumpermanganat zum Waschen geschwollener Genitalien und 3 % Jodlösung zum Abwischen der verletzten Stelle verwendet werden. Im Allgemeinen weisen Tiere mit chronischer Vergiftung nach 3 bis 12 Monaten Behandlung normale physiologische Indikatoren auf, die Verwendung von Androgenen und Tocopherolen während des Behandlungsprozesses ist jedoch nicht wirksam.

(3) Vergiftungen vorbeugen

MaisZearalenonweist bestimmte Rückstände und Ansammlungen im Körper auf, und die Zeit, bis das Toxin aus dem Körper verstoffwechselt wird, beträgt im Allgemeinen sechs Monate, was zu erheblichen Verlusten und einer langen Zeit führt. Daher ist es unbedingt erforderlich, die erforderlichen -Antivirenmaßnahmen zu ergreifen. Kontrollieren Sie zunächst die Qualität des Futters. Die direkte Ursache einer F-2-Toxin-Vergiftung im Allgemeinen ist das Vorhandensein von Schimmel im Futter, insbesondere in Mais, Weizen und Sojabohnen, die mit F-2-Toxin kontaminiert sind. Daher sollte bei der Verwendung von Futtermitteln, die hauptsächlich aus diesen Rohstoffen bestehen, auf eine sorgfältige Prüfung geachtet werden, und wenn sie einmal entdeckt werden, sollten sie nicht erneut verwendet werden. Zweitens achten Sie auf die Lagerung von Futtermitteln. In einigen Gegenden des Südens bietet das heiße und regnerische Klima ein günstiges Umfeld und Bedingungen für die Vermehrung von Schimmelpilzen, daher kann eine unsachgemäße Lagerung auch zu einer Kontamination durch Fusarium graminearum führen.
Diese Futtermittel sollten in einer trockenen und belüfteten Umgebung gelagert werden und es sollten einige künstliche Methoden angewendet werden, um eine Kontamination durch Rotschimmel zu verhindern. Drittens wird schimmeliges Futter grundsätzlich nicht mehr verwendet. Wenn die tatsächlichen Bedingungen dennoch eine Verwendung erfordern, kann das Futter einen Tag und eine Nacht lang in 10 %igem Kalkwasser eingeweicht, dann mehrmals mit klarem Wasser gewaschen und vor der Fütterung mit kochendem Wasser gemischt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Dosierung 40 % nicht überschreiten sollte.

Nebenwirkungen
Zearalenon (Zearalenon, ZEN) ist ein nichtsteroidales östrogenes Pilztoxin, das von Fusarium-Arten wie Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum, Fusarium graminearum und Fusarium graminearum produziert wird. Es kommt hauptsächlich in Getreide und deren Produkten wie Mais, Weizen, Hafer, Gerste, Sorghum, Reis, Bohnen usw. vor und stellt eine potenzielle Gefahr für die Gesundheit von Mensch und Tier dar. Das Verständnis der Nebenwirkungen von ZEN ist von großer Bedeutung für die Vorbeugung und Kontrolle seiner Schäden.
ZENs Erkennungsmethode
Immunchromatographischer Teststreifen:Immunoassay-Teststreifen sind eine schnelle Screening-Methode, die sich für-Erstscreenings vor Ort eignet. Es basiert auf dem Prinzip der Antigen-Antikörper-spezifischen Bindung und bestimmt durch die Farbreaktion auf dem Teststreifen, ob ZEN in der Probe vorhanden ist. Diese Methode ist einfach und schnell durchzuführen, ihre Empfindlichkeit ist jedoch relativ gering und kann nur für den qualitativen oder semiquantitativen Nachweis verwendet werden.
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC):Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie ist eine häufig verwendete Präzisionsnachweismethode im Labor. Es nutzt den Unterschied in den Verteilungskoeffizienten zwischen verschiedenen Substanzen in der stationären und mobilen Phase, um ZEN von anderen Komponenten in der Probe zu trennen, und erkennt und quantifiziert es dann über einen Detektor. Diese Methode bietet die Vorteile einer hohen Empfindlichkeit und einer guten Genauigkeit, der Vorgang ist jedoch relativ komplex und erfordert professionelle Instrumente, Ausrüstung und technisches Personal.
Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS):Die Gaschromatographie-Massenspektrometrietechnologie kombiniert die Trennfähigkeit der Gaschromatographie mit der qualitativen und quantitativen Fähigkeit der Massenspektrometrie und kann ZEN in Proben mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit nachweisen. Diese Methode eignet sich für die Analyse komplexer Proben, der Probenvorbehandlungsprozess ist jedoch umständlich und die Instrumenten- und Ausrüstungskosten sind hoch.
Auf Nanomaterialien basierende Sensoren und molekulare Prägetechnologie:In den letzten Jahren haben sich Sensoren und molekulare Prägetechniken auf Basis von Nanomaterialien aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit und geringen Kosten zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt. Diese Technologien nutzen die besonderen Eigenschaften von Nanomaterialien oder die spezifische Erkennungsfähigkeit molekular geprägter Polymere für ZEN und ermöglichen so eine schnelle und empfindliche Erkennung von ZEN. Derzeit befinden sich diese Technologien jedoch noch im Forschungsstadium und wurden in der praktischen Erkennung noch nicht umfassend eingesetzt.
Nebenwirkungen bei Tieren
Toxizität des Fortpflanzungssystems
ZEN hat eine ähnliche chemische Struktur wie Östrogen und übt durch die kompetitive Bindung an Östrogenrezeptoren negative Auswirkungen auf das Fortpflanzungssystem von Tieren aus. Unter den Schweinen ist ZEN das empfindlichste Tier, und Schweine jeden Alters können die Krankheit entwickeln. Nach dem Verzehr von mit ZEN kontaminiertem Futter können bei Sauen Symptome wie Schwellung der Vagina, Brustschwellung und falsches Haar auftreten. Eine Schwangerschaft kann zu Fehlgeburten oder Totgeburten, einer verringerten Wurfgröße und Deformationen, wie z. B. einer Erweiterung der Gliedmaßen bei Ferkeln, führen. Die Hoden von Ebern können anschwellen oder schrumpfen und die Qualität der Spermien kann abnehmen.
Toxizität des Fortpflanzungssystems
Bei Geflügel kann eine niedrige -Dosierung von ZEN das Wachstum von Masthühnern fördern, höhere Dosen hemmen jedoch das Wachstum und führen sogar zu Vergiftungen. Bei Geflügel können Symptome wie verminderter Appetit, langsame Gewichtszunahme, Vorfall der Kloake, Vergrößerung des oberen Sacks und Anus, Vergrößerung der Eileiter und eine verminderte Eiproduktionsrate auftreten. Auch die Hoden von Hähnen können betroffen sein und zu Schwellungen oder Atrophie führen. Es gab auch Berichte über ZEN-Vergiftungen bei Wiederkäuern. ZEN kann die Fortpflanzungsfunktion von Wiederkäuern beeinträchtigen und zu Fortpflanzungsstörungen führen.
Immuntoxizität
ZEN und seine Metaboliten können die Entwicklung und Proliferation, den Zellzyklus und die Funktionalität von Immunzellen beeinflussen und dadurch die Entzündungsreaktion und ihre Fähigkeit zur Synthese aktiver Moleküle schwächen. Untersuchungen haben gezeigt, dass ZEN die Immunfunktion tierischer Körper schwächen und das Risiko tierischer Infektionen erhöhen kann. Beispielsweise kann ZEN die Aktivität von Lymphozyten bei Tieren beeinflussen, die Antikörperproduktion reduzieren und die Synthese von Immunglobulinen beeinflussen.
Organtoxizität
ZEN hat auch toxische Wirkungen auf das Nervensystem, das Herz, die Nieren, die Leber, die Lunge und andere Organe von Tieren. Erhöhte Östrogenspiegel können zu Erregungen im Nervensystem führen, was zu Organblutungen und weiteren Todesfällen bei Tieren führen kann. Studien haben gezeigt, dass ZEN die Nieren von Mäusen schädigen und deren normale Funktion beeinträchtigen kann. Darüber hinaus kann ZEN auch Lebersteatose, Nekrose und andere Läsionen verursachen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Lebensmittel enthalten viel Zearalenon?
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Zearalenon wurde häufig in verschiedenen Getreidearten nachgewiesen, wie zWeizen, Gerste, Mais, Sorghum, Roggen, Reis, Maissilage, Sesam, Heu, Mehl, Malz, Sojabohnen, Bier und Maisöl.
Kann Zearalenon aus Lebensmitteln entfernt werden?
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Die physikalische Dekontamination umfasst die Entfernung von Zearalenon durch physikalische Abbaumethoden, während bei chemischen Methoden starke Oxidationsmittel oder Chemikalien verwendet werden, um die Struktur des Mykotoxins zu inaktivieren. Allerdings können sowohl physikalische als auch chemische Methoden die Lebensmittelqualität negativ beeinflussen.
Was bedeutet ein hoher Zearalenonspiegel?
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Höhere Zearalenonspiegelkann zu Geburtsfehlern, einer Unterbrechung des Fortpflanzungszyklus und sogar einer Atrophie der Geschlechtsorgane führen, was zu einem vollständigen Rückgang der Fortpflanzungsfähigkeit führt. Die Auswirkungen von Zearalenon sind bei anderen Tieren nicht so katastrophal wie bei Schweinen.
Wie kommt man mit Zearalenon in Kontakt?
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Es verunreinigt verschiedene wichtige Getreidearten wie Weizen, Mais, Hirse und Reis und kommt aufgrund der Verschleppung auch in Getreideprodukten und tierischen Lebensmitteln vorkontaminierte Rohstoffe und Futtermittel.
Was sind die schlimmsten Mykotoxine?
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