Effect of Enzyme Pretreatments on the Determination of Deoxynivalenol in Barley

Abstract

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 (α-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.

RESUMEN

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.

• Amylase
• Bound mycotoxins
• Cell wall-degrading enzymes
• Papain
• Particle size
• Xylanase

Palabras clave:

• Amilasa
• Encuadernación micotoxinas
• Enzimas que degradan de la pared de célula
• Papaína
• Tamaño de partícula
• Xilanasa