VIEW ARTICLE doi:10.1094/ASBCJ-2008-0226-01
Effect of Enzyme Pretreatments on the Determination of Deoxynivalenol in Barley. Bing Zhou (1), Department of Food Science and Nutrition, Zhejiang University, Hangzhou, People’s Republic of China; Paul Schwarz (2), Department of Plant Sciences, North Dakota State University, Fargo, ND; Guo-Qing He, Department of Food Science and Nutrition, Zhejiang University, Hangzhou, People’s Republic of China; and James Gillespie and Richard Horsley, Department of Plant Sciences, North Dakota State University, Fargo, ND. (1) Work conducted as a visiting scientist at North Dakota State University. (2) Corresponding author. E-mail: <Paul.Schwarz@ndsu.edu>; Phone: +1.701.231.7732; Fax: +1.701.231.7723. J. Am. Soc. Brew. Chem. 66(2):103-108, 2008.
The impact of particle size and enzymatic treatment on detection of deoxynivalenol (DON) in Fusarium head blight (FHB)-infected barley samples was determined. Particle size significantly affected DON determination in 8 of 10 samples analyzed. The significance of the barley sample–particle size interaction demonstrated that samples did not respond uniformly to different particle sizes in terms of DON detection. The fine-grind samples often yielded higher results than medium and coarse grinds. This trend was most pronounced in samples with higher DON contents. Enzyme treatments involved either amylolytic (alpha-amylase/amyloglucosidase), proteolytic (papain), or cell wall-degrading (cellulase/xylanase) enzymes. The interaction between barley sample and enzyme treatment was significant, meaning that samples did respond uniformly to the three treatments. Papain treatment resulted in significant increases (16–28%) in the amount of DON detected in five of the seven samples tested compared with the untreated samples or enzyme controls. Treatment with cellulase/xylanase resulted in increased DON detection in three of the seven samples, whereas amylase/amyloglucosidase resulted in increased DON detection in only a single sample. The results strongly indicated that FHB-infected barley samples can contain bound DON that might not be detected in routine quantification but can be released by proteolytic or cell wall-degrading activity. Keywords: Amylase, Bound mycotoxins, Cell wall-degrading enzymes, Papain, Particle size, Xylanase
El impacto del tamaño de las partículas y de tratamiento enzimático sobre
la detección de deoxinivalenol (DON) en muestras de cebada infectada con
el destrozo de la cabeza de Fusarium (FHB) se determinó. Tamaño de las
partículas significativamente afectados determinación de DON en 8 de 10
muestras analizadas. La importancia de la interacción de cebada muestra
con tamaño de las partículas demostrado que las muestras no responden de
manera uniforme a los diferentes tamaños de partículas, en términos de la
detección de DON. La muestra de fino-muele a menudo a dados resultados
superiores a los muele medianas y gruesas. Esta tendencia fue más
pronunciada en las muestras con mayor contenido de DON. Tratamientos de
enzimas que participan tanto amilolíticas
(alfa-amilasa/amiloglucosidasa), proteolíticas (papaína), de la pared
celular o degradantes (celulasa y xilanasa) enzimas. La interacción entre
la muestra de cebada y la enzima tratamiento fue significativa, en el
sentido de que las muestras no responden de manera uniforme a los tres
tratamientos. Papaína tratamiento dado lugar a aumentos significativos
(16–28%) en la cantidad de DON detectado en cinco de las siete muestras
analizadas en comparación con los no tratados muestras o controles de la
enzima. El tratamiento con celulasa y xilanasa producido un aumento en la
detección DON tres de las siete muestras, mientras que la
amilasa/amiloglucosidasa DON dado lugar a un aumento en la detección de
una única muestra. Los resultados indicaron firmemente que muestras de
FHB-infectada cebada puede contener obligado DON que podrían no ser
detectados en la cuantificación de rutina, pero puede ser puesto en
libertad por proteolíticas o actividad degradante de la pared celular.
Palabras claves: Amilasa, Encuadernación micotoxinas, Enzimas que degradan
de la pared de célula, Papaína, Tamaño de partícula, Xilanasa