我国主要食品中伏马菌素污染水平分析与风险评估

【目的】评价我国主要食品中伏马菌素(Fumonisins)的污染状况和风险水平,为相关食品安全管理部门制定伏马菌素限量标准及其他管理政策提供科学依据和相应数据支持。【方法】对我国18个城市中大米及其制品、面粉及其制品、其他谷物及其制品、干豆类和坚果5类食品中的伏马菌素进行抽样检测,结合2002年中国居民营养与健康状况调查数据库的食物消费数据和人口学数据,按照世界卫生组织(WHO)推荐的风险评估方法原则,对我国不同性别年龄组人群对伏马菌素的摄入量进行暴露评估研究,并对其健康风险进行描述。【结果】在总计485份样本中有35份样本检出伏马菌素,伏马菌素平均含量为0.04mg/kg;我国不同性别年龄组人群对伏马菌素的总体平均摄入量为0.162~0.369μg/(kg·d),远小于联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)对伏马菌素设定的暂定每日最大耐受摄入量(PMTDI)2μg/(kg·d)。【结论】我国主要食品中伏马菌素风险较低,处于可控水平。     

17种植物性饲料原料中伏马毒素(B1+B2)、赭曲霉毒素A、T-2毒素、黄曲霉毒素B1污染状况调查检测分析

为了解掌握伏马毒素（B₁+B₂）、赭曲霉毒素A、T-2毒素、黄曲霉毒素B₁在植物性饲料原料中的污染状况,指导饲料生产企业和养殖企业开展霉菌毒素防控,降低霉菌毒素对饲料产品质量及畜禽养殖危害,减少经济损失,2019年对17种62份植物性饲料原料进行采集,采用液相色谱—串联质谱法、免疫亲和柱净化—高效液相色谱法检测,依据《饲料卫生标准》（GB 13078—2017）判定分析。结果表明：伏马毒素（B₁+B₂）、赭曲霉毒素A、黄曲霉毒素B₁在17种植物性饲料原料中的污染状况差别明显,伏马毒素（B₁+B₂）、赭曲霉毒素A、黄曲霉毒素B₁平均检出率分别为37.09%、8.06%、29.03%,最大检测值分别为15.96 mg/kg、26.60 μg/kg、351.00 μg/kg。从检测结果得出,4种霉菌毒素在17种植物性饲料原料中的污染较重,整体污染率达48.40%,玉米皮、喷浆玉米皮、花生粕3种植物性饲料原料中黄曲霉毒素B₁超标,污染率与超标率不一定呈正比,表明霉菌毒素在植物性饲料原料中污染普遍,对饲料产品及养殖安全造成严重影响。针对该问题,提出控制植物性饲料原料质量建议,为今后控制饲料原料中霉菌毒素含量提供参考。     

Epidemiology of Fusarium Diseases and their Mycotoxins in Maize Ears

Fusarium species cause two distinct diseases on ears of maize, Fusarium ear rot (or pink ear rot) and Gibberella ear rot (or red ear rot), both of which can result in mycotoxin contamination of maize grain. The primary causal agent for Fusarium ear rot is Fusarium verticillioides, but F. subglutinans and F. proliferatum are also important. Gibberella ear rot is caused primarily by F. graminearum, but F. culmorum can also be important, especially in Europe. Aspects of the epidemiology of both diseases have been studied for decades, but only recently have efforts been made to synthesize this information into comprehensive models of disease development. Much of the work on F. graminearum has focused on Fusarium head blight of small-grain crops, but some of the results obtained are also relevant to maize. The primary mycotoxins produced by these fungi, fumonisins and deoxynivalenol, have differing roles in the disease-cycle, and these roles are not completely understood, especially in the case of fumonisins. Progress is being made toward accurate models for risk assessment of both diseases, but key challenges remain in terms of integrating models of pre- and post-infection events, quantifying the roles of insects in these diseases, and characterizing interactions among competing fungi and the environment.     

Fusarial toxins and their role in animal diseases

Fusarial toxins are toxic metabolites produced mostly by toxigenic micromycetes of genus Fusarium. Dominant mycotoxins of this group include trichothecenes, moniliformin, zearalenone, and fumonisins. Recently, special attention has been paid to these toxins because of their harmful effects on both animals and humans. On the basis of the available literature, we review here the characteristics of major fusarial mycotoxins with an emphasis on their toxic effects on animals. The most important fusarial mycotoxins, their sources, and their pathology including clinical signs, necropsy findings, as well as changes in haematological, biochemical, and immunological indices, are addressed.     

利用伏马毒素合成基因对玉米种子寄藏镰刀菌的分子检测

我国玉米种子普遍受到拟轮生镰刀菌(Fusarium verticillioides)的侵染,该菌产生的伏马毒素对国家种质库中玉米种质的安全保存有着潜在的影响。fum1基因是F.verticillioides等镰刀菌中伏马毒素生物合成的必需基因。选用3对已知引物Fum5F/Fum5R、P1/P2和P3/P4分别对从玉米种子中分离出的9株镰刀菌和1株阴性对照菌链格孢菌进行PCR扩增检测,在F001和F003菌株中扩增出相应的特异性表达片段。测序表明,这些片段的长度分别为846bp、888bp和703bp,与已知fum1基因(AF155773)的同源性达99%以上。3对引物的检测灵敏度达到88pg/mL。结果表明,这3对引物都能够有效地检测产生伏马毒素的镰刀菌菌株,但引物Fum5F/Fum5R所扩增片段完全来自fum1基因内部,具有更强的特异性。在此定性检测基础上,需要进一步研究定量检测方法并进一步研究伏马毒素对农作物种质保存的影响。     

高效液相色谱法定量测定玉米中腐马素毒素(Fumonisins)

本研究介绍了一种简单、快速分析测定玉米中腐马素毒素(fumonisins)残留的方法。样品用甲醇+水混合液提取,对提取液用小型强酸型阴离子固相萃取柱(SAX)纯化。纯化后的样品经化学衍生处理后,用反相高效液相色谱分离,并以荧光分光光度检测器定量测定。该方法对于添加已知量、添加水平在0.3—2mg·kg-1腐马素的玉米样的测定证实:其平均回收率在80%以上,而该方法对于腐马素三种同系物的最低检出限分别为0.1—0.05mg·kg-1。此外,本方法也对有限数目的大米、大麦、小米、高粱样中存在腐马素毒素污染的可能性进行了验证,结论是否定的。     

真菌毒素在食品加工过程中的变化规律

在食品加工中,谷物和其他食品原料中的真菌毒素无法完全被破坏,使最终食品受到真菌毒素残留的污染。谷物中常见的真菌毒素包括黄曲霉毒素、赫锗霉毒素、伏马毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米烯酮。研究表明,食品加工对真菌毒素的稳定性有明显的影响,例如,分类、清理、磨粉、酿造、蒸煮、焙烤、油炸、烧烤、罐装、压片、碱处理及挤压处理的影响,尤其是高温的影响最为显著。一般的加工工艺只能降低毒素含量,但无法彻底清除毒素。然而,烧烤和挤压过程具有减少毒素浓度的作用,所以通常用高温处理来清除真菌毒素。在高于150℃时进行挤压处理,可以减少大部分玉米烯酮、减少50%的黄曲霉毒素,可以降低脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量,使伏马毒素含量大幅度下降。在葡萄糖存在的情况或者在160℃及高于160℃的情况下进行挤压处理,毒素含量下降的幅度最大。在污染了伏马毒素的玉米粒中添加10%的葡萄糖,然后对其进行挤压处理,结果使FB1的含量下降了75%~85%。在加压处理的过程中,伏马霉毒素可以产生降解产物,包括一些少量水解的FB1、N-(羧甲基)-FB1和较多的N-(1-脱氧-D-1-y)l-FB1。用小鼠做毒理学试验,用挤压过的污染了伏马毒素的玉米喂养小鼠,结果...     

Ear Rot Susceptibility and Mycotoxin Contamination of Maize Hybrids Inoculated with Fusarium Species Under Field Conditions

The development of new maize hybrids with resistance to Fusarium infection is an effective means of minimizing the risk of mycotoxin contamination. Several maize hybrids have been investigated for Fusarium ear rot and accumulation of fumonisin B₁ (FB₁), fumonisin B₂ (FB₂), beauvericin (BEA) and fusaproliferin (FP) after artificial inoculation in the field with toxigenic strains of Fusarium verticillioides and Fusarium proliferatum. The year of inoculation had a significant influence on the disease severity and mycotoxin accumulation in maize kernels. Of all the hybrids tested, only Mona exhibited resistance to ear rot caused by F. verticillioides and produced low levels of fumonisins during three years of experiments. In Fusarium-damaged kernels (FDK), fumonisin B₁, fumonisin B₂, beauvericin and fusaproliferin were detected at concentrations much higher (up to 10–20 times) than in healthy-looking kernels (HLK). Animal and human exposure to these mycotoxins can be drastically reduced by removing mouldy and visibly damaged kernels from the commodity.     

密度、施肥、种植方式及杀虫剂处理对玉米穗腐病及伏马毒素污染的影响

为明确不同种植密度、施肥水平、耕作方式以及杀虫剂处理对玉米穗腐病发生及籽粒中伏马毒素污染水平的影响,于2014—2015年以浚单20、先玉335为供试玉米品种进行田间试验,通过改变种植密度、施肥水平、耕作方式及使用杀虫剂氯虫苯甲酰胺处理,在收获期调查玉米穗腐病的病情指数,采用高效液相色谱柱后衍生法检测玉米籽粒中伏马毒素含量。结果表明,先玉335和浚单20在田间发生穗腐病的病情指数及其籽粒中伏马毒素含量均随种植密度的增加而显著增大,在密度为7.5万株/hm~2时,其病情指数在2014年分别为16.00和10.33,在2015年分别为18.15和16.38,伏马毒素含量在2014年分别为2.38、1.53 mg/kg,在2015年分别为3.23、2.20 mg/kg,均显著高于密度为6.0万株/hm~2和4.5万株/hm~2时;穗腐病的病情指数及伏马毒素含量随着施肥量的增加而增大,在施肥量为675 kg/hm~2时,病情指数在2014年分别为12.35和8.37,在2015年分别为15.11和13.30,伏马毒素含量在2014年分别为1.35、0.85 mg/kg,在2015年分别为2.39、2.19 mg/kg,均显著高于施肥量为450 kg/hm~2及225 kg/hm~2时;耕作方式对穗腐病病情指数及伏马毒素含量无显著影响,旋耕后播种方式下穗腐病病情指数及伏马毒素含量略小于贴茬直播方式;使用杀虫剂氯虫苯甲酰胺处理后,能显著降低穗腐病发生的严重程度及伏马毒素的污染水平。     

甘肃省玉米籽粒中镰孢菌分离频率及伏马毒素含量监测

为了解甘肃省玉米籽粒中病原镰孢菌的种类以及籽粒中伏马毒素的含量,通过形态学特征、分子生物学鉴定和高效液相色谱法对2011—2012年间采自甘肃省5个地区的225份玉米籽粒样品进行了镰孢菌的分离、鉴定和伏马毒素含量的测定。结果表明,分离获得的516株镰孢菌经鉴定分别属于拟轮生镰孢菌Fusarium verticillioides、层出镰孢菌F.proliferatum、禾谷镰孢复合种F.graminearum species complex、亚粘团镰孢菌F.subglutinans、藤仓镰孢菌F.fujikuroi、木贼镰孢菌F.equiseti、尖镰孢菌F.oxysporum和F.temperatum;其中拟轮生镰孢菌分离频率最高,属甘肃省的优势病原菌。2011和2012年,镰孢菌的分离频率分别为31.0%和10.7%,禾谷镰孢复合种和拟轮生镰孢菌为当年的优势种群。同时,2011和2012年样品中伏马毒素的污染率分别为30.5%和50.9%,平均含量分别为175μg/kg和224μg/kg,但未发现伏马毒素含量超过欧盟委员会限量标准(4 000μg/kg)的样品。