目前全世界每年约有
25%
的粮食受到真菌毒素(
Mycotoxin
)污染,其中约有
2
%
的粮食因严重污染而丧失营养及商业价值
。我国是粮食生产大国,随着粮食产量不断增长,粮食安全问题显得尤为重要
,
其中真菌毒素就是安全问题之一
。真菌毒素是真菌在其生长发育过程中产生的小分子有毒代谢物,已知的真菌毒素高达
400多种,
对
人们的生命健康
造成了
严重威胁
。
粮食作物中
存在较为
广泛、污染
较为严
重的
常见
真菌毒素主要包括黄曲霉毒素
(
aflatoxins,
AFs
)
、赭曲霉毒素
A
(
ochratoxin A,
OTA
)、
玉米赤霉烯酮
(
zearalenone,
ZEN
)
和
伏马毒素(
fumonisins,
FB
s
)
等
。
新兴毒素(
Emerging toxins
)
指
在农产品中污染较为普遍,
但
尚未被列入常规风险筛查和监管、也尚无相关限量标准的真菌毒素种类
。近年来,随着真菌毒素检测
方法
的
发展
和研究的
深入
,一些新
兴
真菌毒素不断被发现并频繁检出。
在全球
粮食中新兴
真菌
毒素污染分布较广
,
检出率较高
的种类
主要包括镰刀菌
属
(
Fusarium spp.
)产生的白僵菌素(
Beauvericin,
BEA)、恩镰孢菌素(
Enniatins,
ENNs)、串珠镰刀菌素(
Moniliformin,
MON)
和镰刀菌酸(
Fusaric acid
,
F
SA
),
链格孢
菌
属(
Alternaria spp.
)产生的
交
链孢酚(
Alternariol,
AOH)、交链
胞
酚
单
甲醚(
Alternariol monomethyl ether,
AME)、
细交链孢菌酮酸
(
Tenuazonic acid,
T
e
A)
,曲霉菌属(
Aspergillus
spp.
)产生的柄曲毒素(
S
te
rigmatocystin
,
STC
)
等
。本文综述了粮食中新兴
真菌
毒素
的产毒菌株及毒素污染状况,
以期为
粮食中新兴
真菌毒素
的认识和风险防控
提供参考。
一、
新兴镰刀菌毒素
(
一
)
白僵菌素(BEA)
B
EA
是白僵菌侵染家蚕过程中产生的一种环状三羧酸肽、弱极性化合物,由三个
N-甲基苯丙氨基和三个D-α-羟基异戊基残基交替
排列而成,在镰刀菌属中,
B
EA
首先在
亚黏镰刀菌
(
F. subglutinans
)
侵染
粮食
作物后
分离得到,后续研究表明,
层出镰刀菌
(
F. proliferatum
)
、轮枝镰刀菌
(
F. verticillioides
)
、尖孢镰刀菌
(
F. oxysporumet
)等均能
产生BEA
。
BEA
可作为一种酶抑制剂
发挥作用,
也可
作为一种化合物诱导氧化
反应,
BEA可减轻细胞凋亡,干扰平滑肌收缩,阻止因胆固醇储存在肝细胞内而引起的脂肪变
性
。欧洲对
B
EA
研究较早且检测和报道相对较多,在芬兰、西班牙、摩洛哥、波兰等国家的粮食及其制品中均检测出
B
EA
,
含量可达到
数
mg/kg
。
亚洲和非洲国家BEA的相关污染报道较少,
在伊朗和莱索托的大米和玉米样品中检出
B
EA
含量为
0
.5
ug
/
kg
和
1
.6
ug/
kg
,污染总体水平较低。韩小敏等
对我国山东地区玉米及其制品研究发现,
B
EA
阳性检出率为
8
0%
,毒素平均含量达
6
5.3
ug
/
kg
。
(
二
)
恩镰孢菌素(ENNs)
E
NN
s
是一大类环状六酯肽类化合物,首次在尖孢镰刀菌培养物中分离得到
。
截至目前
,已发现的
29种ENNs类似物中有7种可以在
粮食及其制品
中检测到,检出率由高到低分别为ENB /ENB
1
>ENA
1
>ENA>ENB
2
>ENB
3
>ENB
4
。
E
NN
s
具有细胞毒性,可促进一价和二价阳离子的运输,从而影响细胞内正常离子浓度,此外,
E
NN
s
之间还具有协同作用和遗传毒性。
E
NN
s
在谷物中污染较为严重,北欧国家样品中检测到
E
NN
s
以
E
NB
为主,而在地中海沿岸国家则以
E
NA
1
为主,在芬兰谷物样品中检测到
E
NB
含量最高可达
5
.8
mg
/
kg
。
E
NN
s
在亚洲污染水平总体较低,
Yoshinari T
等
对日本粮食及其制品研究发现,
E
NB
检出率最高,为
81.8%
,
E
NA
1
的检出率最低,为
7
.6%
,检出平均含量为
5
.5
-
33.4
ug
/
kg
,胡文彦等
和韩小敏等
对我国大米、面粉、玉米及其制品研究发现,
E
NB
和
E
NB
1
检出率较高,但检出平均含量较低,
E
NA
和
E
NA
1
的检出率和检出含量均较低。
(
三
)
串珠镰刀菌素(MON)
M
ON
是一种广泛存在于世界各国大米、玉米和小麦等粮食中的一种水溶性毒素,分子式为
C
4
HO
3
R
(
R
=H
、
Na
和
K
),环境
p
H
=
4
时最稳定。
MON
是导致玉米苗枯病的重要致病或致毒因子,对
动物
也
有较强的毒性作用,
可
作用
于增殖活跃的细胞,
抑制细胞蛋白合成,干扰细胞分裂增殖,
同时
对生物膜通
透性和各种酶活性有明显影响,引起机体过氧化损伤
。该毒素的产毒菌株有
3
0
余种,包括禾谷镰刀菌(
F.graminearum
)
、半
裸镰刀菌(
F.semitectum
)和
本色镰刀菌
(
F.concolor
)等
。
M
ON
的污染情况随地区和样品的不同而呈现出较大的差别,在阿根廷高粱样品中检出
M
ON
阳性样品率为
4
1%
,平均含量为
6
05.06
ug
/
kg
,瑞典燕麦样品中
M
ON
阳性样品率为
4
2%
,最大含量为
215
ug
/
kg
,
非洲国家莱索托玉米样品中 MON 检出率达100%,最高浓度1200 μg/k
g
,
Nazari F
等
在伊朗大米样品研究中未检测到
M
ON
。我国关于
M
ON
研究较少,张大伟等
对我国
9
个地区玉米样品研究发现,多地区样本中
MON
阳性率为
1
00%
,最大值含量达
6
99.0
ug
/
kg
。