美國和澳大利亞進境棉花中的霉菌測試及危害分析

連素梅，孫曉霞，婁巧哲，李軻，胡連霞，牛增元，郭會清

（1.河北出入境檢驗檢疫局技術中心，河北 石家莊 050051；2.河南出入境檢驗檢疫局技術中心，河南 鄭州 450003；3.山東出入境檢驗檢疫局技術中心，山東 青島 266555）

0 引言

我國是紡織工業大國，也是全球棉花最大消費國，對棉花的需求量很大，僅靠國內棉花生產量遠不能滿足紡織工業的需求，因此每年需要通過進口棉花來彌補短缺，且進口數量很大。據國家質檢總局統計，近三年我國從世界各國進口棉花12152批、312萬噸，貨物總值56億美元，經檢驗共計對外索賠8752萬美元，占貨值的1.5%，為國家和企業挽回了巨大的經濟損失。我國進口棉花主要來自美國、澳大利亞、印度、烏茲別克斯坦、巴西、貝寧、布基納法索、希臘等，由于進口棉花產地不同以及種植、采摘、加工、儲存、運輸方式不同，除品質差異很大，隨附著棉花攜帶來的各種有害生物也五花八門，對國民經濟及接觸人員危害很大[1]，但并未引起相關部門高度重視。因此，作者重點對美國、澳大利亞等主要國別的進境棉花針對霉菌種類及含量進行分析，并提出安全防范措施。旨在促進棉花貿易的科學健康發展。

1 實驗材料

1.1 樣品

2017年進境的美國棉花樣品（M-USA）和澳大利亞棉花樣品（M-AUS）。

1.2 試劑

無菌磷酸鹽緩沖液，無菌生理鹽水，孟加拉紅瓊脂，馬鈴薯葡萄糖瓊脂，營養瓊脂，核酸提取試劑盒。

1.3 儀器設備

電子天平，拍擊式均質器，恒溫培養箱，生物安全柜，全自動微生物分析儀，全自動快速生物質譜檢測系統，高速冷凍離心機。

2 實驗方法及步驟

從無菌采集的棉花樣品中稱取25 g裝入無菌袋中，倒入225 mL無菌磷酸鹽緩沖液，拍擊均質2 min，即為10倍的樣液，再用無菌生理鹽水按照10倍的梯度稀釋，分別得到100倍和1000稀釋倍數的樣液。每個稀釋梯度各吸取1 mL樣液于3個無菌平皿中，分別傾注45℃的孟加拉紅瓊脂（培養出來的為霉菌），馬鈴薯葡萄糖瓊脂（培養出來的為霉菌）和營養瓊脂（培養出來的為細菌），混勻凝固，各做2個平行。孟加拉紅瓊脂和馬鈴薯葡萄糖瓊脂平板于28℃培養5d；營養瓊脂平板于36℃培養48 h。觀察記錄計數結果，結果取兩個平行的平均值。挑取各平板上的特征單菌落進行分離純化，通過全自動微生物分析儀（VITEK 2.0）、全自動快速生物質譜檢測系統（MALDI-TOF）以及基因測序進行鑒定。

按照樣品霉菌數=[(孟加拉紅瓊脂菌落數+馬鈴薯葡萄糖瓊脂菌落數)/2]×稀釋倍數；樣品細菌數=營養瓊脂菌落數×稀釋位數；進行統計和換算。

3 實驗結果與分析

美國及澳大利亞棉花樣品菌落培養計數結果參見表1。根據表1計算得出，美國棉花樣品的霉菌計數結果為45 CFU/g，細菌計數結果為110 CFU/g；澳大利亞棉花樣品的霉菌計數結果為270 CFU/g，細菌計數結果為720 CFU/g。

分別從美棉和澳棉的2個棉花標準樣品中分離出霉菌5株，芽孢桿菌3株。經過全自動微生物分析儀（VITEK 2.0）、全自動快速生物質譜檢測系統（MALDI-TOF）以及基因測序鑒定，這5株霉菌為黃曲霉、黑曲霉、阿曲霉、土曲霉、謝瓦利埃曲霉；芽孢桿菌分別為短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌。因棉花樣品養分較為單一，霉菌主要是以孢子形態存在，芽孢桿菌則主要以芽孢形態存在[2]。

4 菌落形態與危害分析

從棉花采摘、加工、儲存、運輸方式來講，在世界主要產棉國中，美國和澳大利亞的條件應該說是最好的，即便如此，在這兩個國別進境的棉花中，還發現了上述霉菌，其他國家的加工、儲存方式以及衛生狀況相對差距很大，棉花中的霉菌狀況更為堪憂。曲霉菌是一種典型的絲狀菌，主要是靠散發在空氣中的孢子增殖，具有很強的繁殖能力，因此曲霉菌對人類的危害較大，特別是對眼部很容易引起各種感染[3]。

4.1 黃曲霉

黃曲霉為半知菌亞門叢梗孢科曲霉屬，且為需氧菌，最適溫度30℃～33℃，相對濕度80%～90%為最佳條件。菌落形態是最初帶黃色，然后變為黃綠色，老后顏色變暗，平坦或有放射狀溝紋，反面無色或帶褐色。在低倍顯微鏡下觀察可見分生孢子頭疏松放射狀，繼變為疏松柱狀。分生孢子梗多從基質生出，長度一般小于1 mm。有些菌絲產生帶褐色的菌核。分生孢子球形、近球形或稍作洋梨形，粗糙。黃曲霉會產生黃曲霉毒素，是一種有致癌性且有劇烈毒性的化合物。

表1 不同稀釋度下的菌落培養計數結果

4.2 黑曲霉

黑曲霉為半知菌亞門，絲孢綱，絲孢目，叢梗孢科，曲霉屬真菌中的一個常見種。廣泛分布于世界各地的糧食、植物性產品和土壤中。生長適溫37℃，最低相對濕度為88%，能引致水分較高的糧食霉變和其他工業器材霉變。在高溫、高濕環境下，黑曲霉容易大量生長繁殖產酶生熱，侵染棉花時引起落花或爛鈴，或生于多汁的果實上，引起腐爛或軟腐，侵染洋蔥鱗片表面生出大量黑粉；梅雨季節亦容易引起衣物發霉等。黑曲霉菌絲直徑15～20 pm，長約1～3 mm，壁厚而光滑。頂部形成球形頂囊，其上全面覆蓋一層梗基和一層小梗，小梗上長有成串褐黑色的球狀物，直徑2.5～4.0μm。分生孢子頭球狀，直徑700～800μm，褐黑色。蔓延迅速，初為白色，后變成鮮黃色直至黑色厚絨狀，背面無色或中央略帶黃褐色。有的菌株還可將羥基孕甾酮轉化為雄烯。菌絲呈黑褐色，頂囊大球形，小梗雙層，分生孢子為球形，呈黑褐色，平滑或粗糙。由于該菌生長快速，極易通過空氣擴散污染環境，對棉花接觸及檢驗人員均構成威協。國內關于黑曲霉對人體致病性方面的研究較少，目前所見到的公開報道是福建省衛生防疫站與廈門市同安區肝癌研究所關于同安地區肝癌的高發病率與黑曲霉等曲霉菌的產毒較大有關。

4.3 土曲霉

土曲霉屬于半知菌綱，殼霉目，杯霉科。菌落生長快，菌落小、圓形，呈肉桂色或土黃色。分生孢子頭致密圓柱狀，分生孢子梗細長而扭曲，頂囊半球狀。分生孢子球形或近球形，壁光滑，孢子圓形到卵圓形。如果不小心耳道被土曲霉感染了，會出現中耳炎，出現耳鳴或腫漲等癥狀，如果肺部被土曲霉感染了，易引發肺炎。

4.4 芽孢桿菌

芽孢桿菌原來是獨立生存的生物。世界上有很多種芽孢桿菌，它們就生活在土壤中，對人對動物都沒有什么危害，如上述進境棉花樣品中檢出的短小芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌及枯草芽孢桿菌等。但炭疽芽孢桿菌危害很大，原因是它們除了染色體之外，還在進化過程中獲得了額外的遺傳物質。在炭疽芽孢桿菌中，那是兩種不同的質粒。這種細菌產生兩種毒素，一種叫致死因子，另一種叫水腫因子。這可能是最厲害的細菌毒素，只要有一個分子進入細胞，就能使細胞破裂死亡。正由于這些毒素，食草動物感染炭疽后，才會那么快死亡；也由于毒素破壞了血管的細胞，才會那么嚴重的出血，把細菌帶出體外，造成無法控制的污染。

5 安全防范措施

一是接觸棉花人員應佩戴手套，檢驗人員應帶好口罩、眼罩等防護用品，加強保護措施。二是工作結束后應及時洗手、清理眼睛，做到清潔，必要時進行消毒處理。三是一旦引起不適或感染炎癥，應積極治療，將危害降到最低。