Method Development for Determination of Multi-Mycotoxins in Chicken Liver and Kidney Tissues by LC-MS/MS

Mycotoxins are secondary metabolites produced by molds, such as Aspergillus, Fusarium and Penicillium, that have adverse effects on animals and humans. Aflatoxin, ochratoxin, zearalenone, fumonisin and deoxynivalenol are the mycotoxins of greatest agro-economic importance and cause acute disease called mycotoxicoses. Mycotoxicosis in poultry birds results in decreased meat/egg production, immunosuppressant, and hepatotoxicosis. Some of toxins or their metabolites may be retained in animal or human tissues and induce health problems. This study was designed to develop a sensitive liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method for the simultaneous detection and quantification of mycotoxins, such as aflatoxin $B_1$, aflatoxin $M_1$, ochratoxin A, zearalenone, fumonisin B and deoxynivalenol, in chicken liver and kidney tissues. The mycotoxins were extracted and purified using modified QUECHERS methods, separated by LC and detected by an electrospray ionisation interface (ESI) and tandem MS. Good precision and linearity were observed for most of six mycotoxins. The recovery test for each mycotoxin in liver and kidney tissues mostly indicated good average recovery rates between 80.94% and 98.10% and the coefficient of variation mostly under 13.78%, except for aflatoxin $M_1$ and fumonisin $B_1$. The limit of detection (LOD) for six mycotoxins was $7.6{\sim}145.79{\mu}g/kg$ in liver tissues and $6.07{\sim}197.20{\mu}g/kg$ in kidney tissues. The quantification limits (LOQ) for 6 mycotoxins were in the range $23.04{\sim}441.78{\mu}g/kg$ in liver tissues and $18.40{\sim}597.59{\mu}g/kg$ in kidney tissues, respectively. The developed multi-mycotoxin method in this study permits simultaneous, simple, and rapid determination of several co-existing mycotoxins in chicken liver and kidney tissues.

LC-MS/MS를 이용한 닭 간과 신장 중 곰팡이 독소 6종 동시분석법 개발

본 연구에서는 곰팡이 독소에 대한 노출을 확인하기 위한 목적으로 닭의 간, 신장 조직에서 곰팡이 독소 분석법을 확립하였다. 곰팡이 독소의 경우 닭에서 독성이 강하며, 본 실험에서는 가축의 사료에서 주로 확인되는 곰팡이 독소 6종(아플라톡신 $B_1{\cdot}M_1$, 오크라톡신 A, 푸모니신 $B_1$, 데옥시니발레놀, 제랄레논)을 선별하여 추출, 정제조건을 확립하고 LC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 확립된 분석조건에서 검량선은 $R^2$값이 0.99 이상으로 우수한 직선성을 나타내었다. QUECHERS법을 응용하여 닭 간, 신장 시료에서 곰팡이 독소를 추출, 정제하여 분석하였을 때 곰팡이 독소 4종(아플라톡신 $B_1$, 오크라톡신 A, 데옥시니발레놀, 제랄레논)의 평균 회수율은 80.94~98.10%이고, 상대표준편차도 14% 미만으로 조사되어 높은 정확도와 정밀도를 확인할 수 있었다. 검량선에 근거하였을 때 곰팡이 독소 6종에 대하여 닭 간 시료의 경우 검출한계는 $7.6{\sim}145.79{\mu}g/kg$, 정량한계는 $23.04{\sim}441.78{\mu}g/kg$이었다. 닭 신장의 경우 검출한계는 $6.07{\sim}197.20{\mu}g/kg$, 정량한계는 $18.40{\sim}597.59{\mu}g/kg$으로 나타났다. 본 연구의 결과 LC-MS/MS를 이용하여 닭의 간, 신장에서 곰팡이 독소 6종 동시 분석법을 확립하였으며, 이는 생체시료에서 효율적인 곰팡이 독소 동시 분석법으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.