吳限鑫 林秋君 郭春景 王建忠 王雪鑫 李 廣
(農業農村部農產品質量安全風險評估實驗室(沈陽);遼寧省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所,沈陽 110161)
糧油產品及副產品在生產、加工、儲藏、運輸等各個環節均易受真菌類微生物污染,在高溫、高濕等有利條件下易產生和積累次生代謝產物—真菌毒素,并且難于清除。這些毒素通過糧油食品以及動物源食品(奶、蛋、肉)流入食物鏈,給生物體帶來臟器損傷、生殖異常、免疫抑制、癌變等不良影響[1]。聯合國糧農組織(FAO)統計數據顯示,全球每年農產品的真菌毒素污染率高達25%左右[2],其中以玉米、小麥、大米、高粱、花生和大豆等更易受污染[3]。近年來真菌毒素已成為威脅糧油產品質量安全的主要風險,也是歷來世界各國聚焦的戰略性問題,為確保糧油產品安全,國內外相關限量及檢測技術標準不斷建立,風險評估工作也相繼開展。
本文對糧油產品及副產品中主要真菌毒素的毒性進行了概述,總結了近年來國內外相關限量及檢測標準的制定修訂進展,比較了國際食品法典委員會(Codex Alimentarius Commission,CAC)、歐盟、美國等一些國家、組織和我國的限量情況,對國際標準化組織(ISO)、歐洲標準委員會(CEN)、美國分析化學家學會(AOAC)及我國的國家標準、行業標準中所涉及的毒素檢測標準進行了歸納,并對世界范圍內相關風險評估工作現狀進行了分析,以期為糧油產品的質量安全檢測與風險評估工作、后續限量與檢測標準的制定修訂工作以及有效應對國外貿易壁壘提供綜合性的參考。
國內外主要糧油產品中主要涉及的毒素種類為黃曲霉毒素(Aflatoxins, AFs)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone, ZEN)、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol, DON)、赭曲霉毒素A(Ochratoxins A, OTA)、伏馬毒素(Fumonisins, FBs)、T-2毒素(T-2)等。各真菌毒素的基本介紹、主要產毒微生物、對應污染對象以及毒性與危害見表1。
食品中真菌毒素的限量一直備受世界關注,各國有關限量標準的制定和修訂工作從未間斷。中國早在1981年便制定了食品中黃曲霉毒素B1的限量標準,之后陸續對黃曲霉毒素M1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇和展青霉素進行了限量,直至2005年將幾種真菌毒素限量整合形成了GB 2761—2005《食品安全國家標準 食品中真菌毒素限量》。2011年修訂版本追加規定了赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮的限量。2017年頒布了新修訂的GB 2761—2017《食品安全國家標準 食品中真菌毒素限量》,依據公眾健康風險及膳食暴露水平現狀,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、赭曲霉毒素A及玉米赤霉烯酮的限量進行了適當調整和規定[24],其中除展青霉素以外,其他均屬于糧油產品的易感毒素類型,但易污染糧油產品的伏馬毒素和T-2毒素尚未在標準中被規定。

表1 主要糧油作物產品中真菌毒素基本信息
CAC也于2017年對CXS 193—1995《食品和飼料中污染物和毒素的通用標準》進行了重新修訂,其中規定了黃曲霉毒素總量、黃曲霉毒素M1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、伏馬毒素、赭曲霉毒素A和展青霉素的限量,但并未對玉米赤霉烯酮和T-2毒素做出規定[25]。歐盟(EC)于2006年頒布了《第1881/2006號規定食品中某些污染物的最高水平》法規用以保障食品安全,并在此之后直至2014年陸續對該法規進行了修訂,其中2010年和2012年的修訂內容分別涉及到了對糧油產品中主要真菌毒素類型-黃曲霉毒素和赭曲霉毒素A的最大限量的修改,現行法規中基本涵蓋了糧油的主要真菌毒素種類,但T-2毒素的限量尚未明確規定[26]。此外,美國FDA以及其他諸多國家也對糧油產品中的真菌毒素限量做出了相應規定,但規定的毒素種類、產品類別及限量值不盡相同,具體國內外糧油中各真菌毒素的限量情況見表2~表6,為了方便比較分析,限量值的單位均已統一換算成 μg/kg。
比較國內外部分國家和組織對各真菌毒素的限量發現,就糧油食品及其相關副產品類別而言,世界范圍內嬰幼兒產品的限量明顯低于常規食品。就不同國家間的限量差異而言,各國對黃曲霉毒素B1規定的限量范圍為0~20 μg/kg,黃曲霉毒素總量(B1+B2+G1+G2)的限量范圍為0~15 μg/kg,黃曲霉毒素M1的限量范圍為0~0.5 μg/kg,其中以日本最為嚴格,對各類食品均規定黃曲霉毒素不得檢出,其次為歐盟;各國對玉米赤霉烯酮規定的限量范圍為20~1 000 μg/kg,其中以歐盟、羅馬尼亞、奧地利和中國較為嚴格;各國對脫氧雪腐鐮刀菌烯醇規定的限量范圍為200~2 000 μg/kg,其中歐盟對食品分類最為詳細,制定的限量標準也最為嚴格,奧地利對該毒素的限量也較為嚴格,而美國和加拿大對該毒素的限量規定則相對寬泛;各國對赭曲霉毒素A規定限量范圍為0.5~50 μg/kg,其中歐盟、瑞士和丹麥的限量值較小,而巴西和以色列對該毒素的限量相對寬松;各國對伏馬毒素規定限量范圍為200~4 000 μg/kg。此外,國際上對T-2毒素制定的限量標準不多,目前只有前蘇聯規定T-2毒素在糧食中允許限量為100 μg/kg[1],然而早在1973年,世界衛生組織(WHO)和FAO在日內瓦召開的聯席會議上就已經強調了T-2毒素的強毒性,將其列為同黃曲霉毒素一樣危險的食品污染源,因此該毒素的限量問題迫切需要各國積極重視,相關標準或法規亟待建立。

表2 國內外主要糧油產品中黃曲霉毒素限量

表3 國內外主要糧油產品中玉米赤霉烯酮限量

表4 國內外主要糧油產品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇限量

表5 國內外主要糧油產品中赭曲霉毒素A限量

表6 國內外主要糧油產品中伏馬毒素限量

續表6
注:CAC、歐盟、瑞士的伏馬毒素限量值為FB1+FB2;美國的伏馬毒素限量值為FB1+FB2+FB3。
在世界范圍內,ISO、CEN和AOAC也均在糧油產品的真菌毒素檢測方面開展了大量的工作,陸續出臺了多項檢測標準(表7)。比較來看,ISO作為國際標準化領域的龍頭相對權威,但就現行檢測標準來看,其所涉及毒素種類相對局限, 只包括黃曲霉毒素和赭曲霉毒素A,而其他毒素如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、伏馬毒素和T-2毒素的檢測標準尚未頒布,玉米赤霉烯酮也只規定了在飼料中的檢測方法,在其他糧油食品方面的檢測方法并未涉及[30]。CEN對T-2毒素的檢測方法尚未作出界定,但在檢測技術的先進性方面走在世界前列,如免疫親和柱凈化-高效液相色譜法出現頻率較高,2018年又針對玉米赤霉烯酮和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇擬定了液相色譜二級質譜聯用檢測標準草案[31];AOAC是被國際認可為金標準的頒布者和驗證者,真菌毒素檢測標準的建立工作啟動較早,體系相對完善,涉及的糧油食品類型較為多樣和細化,檢測毒素種類較為全面,但近年來的更新或修訂較少,也尚未涉及T-2毒素[32]。這些標準的制定和實施基本反映了當前國際范圍內真菌毒素檢測技術的現狀及水平。
中國在糧油產品中的毒素檢測方面涉及的樣品種類主要包括小麥、大米、玉米、稻谷、豆類等糧食產品以及花生、花生制品,乳、乳制品和植物油脂等。在中國現行有效的相關標準中(表8)[33, 34],同時涉及多種真菌毒素的檢測標準2個,其中一項由國家糧食和物資儲備局于2018年發布,也是迄今為止我國在糧油真菌毒素檢測方面頒布的最新的一項標準,規定方法為液相色譜串聯質譜法;另一項為國家出入境檢驗檢疫行業標準,規定方法為液相色譜-質譜/質譜檢測方法。此外涉及黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、伏馬毒素和T-2毒素的單一檢測標準分別為6、4、5、3、2、1項,涉及的檢測方法分別為7、6、8、6、4、3種。與國際組織比較而言,我國在伏馬毒素檢測標準的建立方面走在了世界前列。

表7 國際主要組織中現行主要糧油產品中真菌毒素的檢測標準

續表7

表8 中國現行主要糧油產品中主要真菌毒素的檢測標準
真菌毒素風險評估一般由危害識別、危害描述、暴露評估和風險描述4個環節構成,其中以暴露評估為關鍵步驟[35]。國內外真菌毒素的風險評估工作主要聚焦于膳食暴露方面的風險分析與評估,具體包括全膳食暴露的風險評估[36]和不同人群攝入糧食產品中某種或者多種真菌毒素的膳食風險評估[37]。近年來對糧油產品的真菌毒素風險評估工作不斷加強,國際范圍內早在1956年便成立了污染物聯合專家委員會(JECFA),專門負責開展食用或飼用農產品質量安全風險評估工作,評估對象囊括了食品添加劑、獸藥殘留、天然污染物等。迄今已經組建了完善的組織系統,設立了專業的數據采集機構,形成了科學的評估技術、方法與程序,并且建立了透明高效的風險交流機制,現已提出了多種毒素的健康指導值,如玉米赤霉烯酮(PMTDI,0.5 μg/(kg bw·d)、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(PMTDI,1 μg/(kg bw·d)、赭曲霉毒素(PTWI,112 ng/kg bw)、伏馬毒素(PMTDI,2 μg/kg bw)、T-2和HT-2毒素(PMTDI,60 ng/kg bw)等[38, 39]。歐盟真菌毒素的風險評估工作先后由歐委會食品科學委員會(SCF)和EFSA的食物鏈污染物專家組承擔,具體風評內容包括真菌毒素對人體和動物的毒性評價、暴露量評估以及提出科學研究建議等,運行機制和程序系統嚴謹,先后對黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素、鏈格孢菌毒素等進行系列評估,2014年側重點開始逐漸轉移至隱蔽性真菌毒素和鐮刀菌毒素的代謝物,2017年還開展了T-2毒素與HT-2毒素的膳食暴露風險評估[22]。此外,美國、日本也分別設有美國食品藥品監督管理局(FDA)和日本食品安全委員會(FSCJ)專門負責農產品及食品中真菌毒素的風險評估工作。國際主要組織和國家的風險評估工作已逐步從數據累計階段轉入有效管控階段。
我國真菌毒素的風險評估起步相對較晚,農產品質量安全風險評估工作于2007年啟動,直到2014年首批國家糧油產品質量安全風險評估團隊才正式組建,主要聚焦于真菌毒素識別、監測、評估、管控等應用技術研究,其中在檢測技術方面已達到國際水平,特別是對黃曲霉毒素的研究尤為深入。我國糧油作物產品具有種植面積大、分布區域廣、生態環境差異大、易感微生物種類多等特點,目前盡管相關風險評估工作已經逐步納入了對氣候、土壤及其他環境因子的摸底排查工作,但尚處于大數據積累階段,系統有效地評估技術、預警技術和管控措施還處在摸索期。未來糧油產品中真菌毒素風險評估研究還需在當前基礎上進一步延伸與深入,逐步向多毒素同步檢測、新型毒素識別、產毒致毒機制、脫毒代謝組學、信息化風險預警系統研發等方向發展。