干燥方式、儲存溫度和品種對玉米中伏馬毒素B1的影響

苑學霞 丁照華 董燕婕 梁京蕓 范麗霞 王 磊 趙善倉

(山東省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所；山東省食品質量與安全檢測技術重點實驗室1，濟南 250100)(山東省農業科學院玉米研究所2，濟南 250100)

伏馬毒素(Fumonisin)是串珠鐮刀菌(Fusariummoniliforme)、輪狀鐮孢菌(F.verticillioides)、多譽鐮刀菌(F.proliferatum)和其他一些鐮孢菌種在一定溫度和濕度條件下產生的水溶性次級代謝產物，是一類由不同的多氫醇和丙三羧酸組成的結構類似的雙酯類化合物，是一種具有毒性及致癌性的真菌毒素[1-2]。到目前為止，已發現的A、B、C和P四大類共28種伏馬毒素，其中FB1、FB2、FB3三種最為常見，FB1含量最高(約占70%)、毒性最強、對谷物的污染最為嚴重[3]。2001年美國食品與藥品監督管理局(FDA)發布公告規定人類食用玉米中伏馬毒素最高限量為2 mg/kg，歐盟規定玉米中伏馬毒素限量為4 mg/kg，瑞典規定人類食物中伏馬毒素限量為1 mg/kg[4-5]。我國對食品中黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素M1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、展青霉素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A等真菌毒素含量均有限量標準[6]，但對伏馬毒素限量未作規定。

伏馬毒素對食品的污染在世界范圍內普遍存在，主要污染玉米及玉米制品。在波蘭，高于77%的玉米制品中含有伏馬毒素(平均含量為0.574 mg/kg)[7]；對貴州、四川和甘肅的玉米進行研究發現，39.7%的玉米中污染伏馬毒素，平均含量為0.497 mg/kg，其中3.4%超過FDA規定的最高限量(2 mg/kg)[8]。郭聰聰等[9]對甘肅225份玉米樣品研究發現，2011和2012年伏馬毒素污染率分別為30.5%、50.9%，平均含量分別為0.175、0.224 mg/kg。伏馬毒素污染已成為玉米及其玉米制品質量安全的重要危害因子，應引起足夠的重視。

玉米真菌毒素的產生及污染在生產過程的種植、收獲和儲藏運輸等各個環節均有可能發生。受氣候條件和儲藏條件等因素的影響，僅山東省每年受真菌毒素污染造成的糧油損失累計約3 100萬t[10]。關于玉米中黃曲霉毒素、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素等真菌毒素的研究較多[11]，但玉米收儲過程中對伏馬毒素的污染控制研究鮮有報道。本實驗選取玉米為研究對象，研究不同干燥方式(烘干、曬干和晾干)和不同儲藏溫度(4、15、25 ℃、常溫)對山東省23個主導品種玉米中伏馬毒素B1的影響，分析伏馬毒素B1發生風險隱患產生的重點環節以及產生原因，旨在明確玉米在儲藏過程中伏馬毒素B1污染關鍵控制點。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與設計

玉米品種：選擇山東省23個主導品種：魯單2016、魯單5103、魯單818、魯單9066、魯單3091、魯單1108、魯單9088、蠡玉16、蠡玉37、蠡玉35、天泰33、天泰16、偉科702、聊玉23、登海3622、先玉335、鑫研218、齊單1號、LD5103、浚單20、隆平206、鄭單958、德利農988。所有玉米經過挑選，去掉不完整籽粒或顏色不正常籽粒。

不同干燥方式對不同品種玉米中伏馬毒素B1的影響：將23個品種的玉米分別進行烘干(65 ℃)、曬干和晾干，裝入紡織袋中，室溫置于實驗室中，3個月后采集樣品，測定伏馬毒素B1含量。每個處理3個重復。

不同儲存溫度對不同品種玉米中伏馬毒素B1的影響：將23個品種的玉米室內晾干后，裝入滅菌的牛皮紙袋中，分別置于4、15、25 ℃、室溫(溫度范圍為13～24 ℃)培養3個月，采集樣品，測定伏馬毒素B1含量。每個處理3個重復。

1.2 伏馬毒素B1測定方法

參照SN/T1958—2007《進出口食品中伏馬毒素B1殘留量檢測方法酶聯免疫吸附法》測定伏馬毒素B1[12]。本方法的檢出限為0.012 mg/kg。

1.3 數據分析

數據采用EXCEL2013對實驗數據進行分析處理，采用SPSS 22.0判斷顯著性差異(P<0.05)和極顯著性差異(P<0.01)。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式對不同品種玉米中伏馬毒素B1的影響

由圖1可知，23個品種玉米進行烘干、曬干和晾干后放置3個月后伏馬毒素B1含量由小到大為烘干<曬干<晾干。綜合23個玉米品種分析，烘干、曬干和晾干3種干燥方式玉米中伏馬毒素B1含量分別為0～1.39 mg/kg(平均值為0.40 mg/kg)、0.07～8.13 mg/kg(平均值為2.57 mg/kg)和0.79 ～9.28 mg/kg(平均值為3.85 mg/kg)，統計發現干燥方式對玉米中伏馬毒素B1含量影響顯著。

在烘干的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為魯單818、蠡玉16、聊玉23和鑫研218，最高的品種為先玉335。在曬干的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為魯單818，最高的品種為天泰16。在晾干的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為LD5103，最高的品種為天泰16。本實驗中，統計發現品種對玉米中伏馬毒素B1含量影響顯著。

注：玉米品種1～23分別為：1 魯單2016、2 魯單5103、3 魯單818、4 魯單9066、5 魯單3091、6 魯單1108、7 魯單9088、8 蠡玉16、9 蠡玉37、10 蠡玉35、11 天泰33、12 天泰16、13 偉科702、14 聊玉23、15 登海3622、16 先玉335、17 鑫研218、18 齊單1號、19 LD5103、20 浚單20、21 隆平206、22 鄭單958、23 德利農988，余同。圖1 不同干燥方式對玉米中伏馬毒素B1含量的影響

圖2 不同干燥方式對玉米中水分含量的影響

注：**表示在0.01水平上顯著相關。圖3 玉米中初始含水量與伏馬毒素B1含量之間相關性

不同干燥方式干燥后玉米水分含量見圖2。對干燥后玉米水分含量與伏馬毒素B1含量進行相關性分析發現，二者在0.01水平上顯著相關(r=0.678)(圖3)。

2.2 不同儲存溫度對不同品種玉米中伏馬毒素B1的影響

由圖4可知，所有23個品種玉米在不同溫度中放置3個月后伏馬毒素B1含量由小到大為4 ℃<15 ℃<25 ℃<室溫。綜合23個玉米品種分析，4、15、25 ℃、室溫4個儲存溫度玉米中伏馬毒素B1含量分別為0.08～1.60 mg/kg(平均值為0.78 mg/kg)、0.56～9.28 mg/kg(平均值為2.82 mg/kg)、1.26～11.08 mg/kg(平均值為5.00 mg/kg)和1.83～17.83 mg/kg(平均值為7.34 mg/kg)。統計發現4種儲存溫度之間差異顯著。

圖4 不同儲存溫度玉米中伏馬毒素B1含量

在4 ℃儲存的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為魯單1108，最高的品種為隆平206。在15 ℃儲存的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為蠡玉16，最高的品種為先玉335。在25 ℃儲存的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為聊玉23，最高的品種為登海3622。在室溫儲存的玉米中，伏馬毒素B1含量最低的品種為聊玉23，最高的品種為浚單20。本實驗中，統計發現品種對玉米中伏馬毒素B1含量影響顯著。

3 討論與結論

真菌毒素的產生與真菌的菌株、環境的溫濕度有關，只要有真菌適宜生長的環境，真菌毒素在田間或儲藏期間都有可能發生[10]。氣候條件及溫濕度是影響真菌毒素污染的主要因素[13～14]。連續三年的研究發現，在田間，產伏馬毒素的鐮刀菌侵染玉米的最適宜溫度為28.97～32.14 ℃，最適宜的最小空氣濕度為27.29%～32.14%[13]。盡管玉米生產者無法控制天氣條件，但是由于田間感染的霉菌在適宜的條件下也會在儲存過程中繼續生長，因此收儲過程中溫濕度的控制顯的尤為重要。

本實驗中，烘干的玉米中伏馬毒素B1含量最少，所有品種均低于美國FDA規定的最高限量(2 mg/kg)，其次是曬干和晾干。這主要是因為烘干的玉米中含水量低，而晾干的玉米水分含量最高。進一步的玉米中水分含量與伏馬毒素B1的相關性分析也印證了這一點。有研究認為儲藏期間的玉米水分若在18%～23%時，最適宜產生伏馬毒素的串珠鐮刀菌的生長繁殖[4]，推薦的谷物儲存最佳濕度為低于14%[15]。其次，65 ℃烘干處理可殺滅部分玉米中鐮刀菌，進而減少伏馬毒素B1的產生。Giorni等[16]研究發現，70 ℃×24 h和95 ℃×9 h兩個處理均可減少玉米中85%以上的鐮刀菌發生；Kristensen等[17]采用29～79 ℃多個不同溫度鼓風干燥4.5～15 min后，黑麥中鐮刀菌污染均有不同程度降低。另外，光照也會影響鐮刀菌的生長及伏馬毒素的產生[18]。在玉米曬干過程中，太陽光照射具有一定的殺菌作用，這也是曬干的玉米中伏馬毒素B1普遍低于晾干的玉米中的一個原因。

不同的鐮刀菌產生伏馬毒素的最適溫度并不統一。Gendoya等對三株多譽鐮刀菌在15、25、30 ℃ 3個培養溫度下產生伏馬毒素的研究發現，其中2株菌在15 ℃產生伏馬毒素最高，而另一株菌在25 ℃產毒最高[14]；而Martín等[19]研究發現，在7、10、15、20、25、30、37 ℃7個培養溫度下，多譽鐮刀菌在15 ℃產生伏馬毒素最高，而串珠鐮刀菌在30 ℃產生毒最高。2株真菌在7 ℃均未產生伏馬毒素。本試驗中室溫儲存玉米中伏馬毒素B1含量最高，4 ℃儲存最低，這與已有的報道有所不同。因此，應針對某一地區玉米中優勢鐮刀菌進行詳細的調查研究，提出玉米中伏馬毒素最佳防控措施。本實驗所用玉米籽粒為山東省主導品種，且均來自山東省內，因此可以為制定山東省玉米中伏馬毒素防控技術提供參考。

不同基因型的玉米籽粒在抵抗串珠鐮刀菌時基因表達會存在差異，因此可以通過改變玉米籽粒的基因型，篩選抗伏馬毒素B1的玉米品種進行培育，進而減少伏馬毒素對玉米的污染[20]。本實驗中發現品種對玉米中伏馬毒素B1含量影響顯著，但是不同處理條件下品種對玉米中伏馬毒素B1含量的影響趨勢并不一致。這可能是因為23個品種產于山東省不同地區，不同的種植方式、病蟲害發生、氣候條件等都會影響鐮刀菌的發生和種類[10, 21]。不同品種所攜帶的產伏馬毒素真菌不同，從而對不同的影響因素產生不同的響應。但篩選抗鐮刀菌的玉米品種是控制伏馬毒素B1有效且可行的重要措施。