長三角地區市場常見農產品中40種真菌毒素的污染狀況和特征分析

范楷，祭芳，徐劍宏，錢鳴蓉，段勁生，聶冬霞，唐占敏，趙志輝，史建榮，韓錚

長三角地區市場常見農產品中40種真菌毒素的污染狀況和特征分析

1上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所/上海市設施園藝技術重點實驗室，上海 201403；2江蘇省農業科學院農產品質量安全與營養研究所，南京 210014；3浙江省農業科學院農產品質量安全與營養研究所，杭州 310021；4安徽省農業科學院植物保護與農產品質量安全研究所，合肥 230001

【】分析長三角地區市場小麥、玉米、稻谷、番茄和桃等常見農產品中真菌毒素的污染水平和特征，為農產品安全監管提供科學依據。于2019年從長三角地區三省一市（江蘇、浙江、安徽和上海）的超市、農家和農貿市場等抽樣采集農產品720份，包括120份小麥、150份玉米、150份稻谷、150份番茄和150份桃。谷物樣品先后經水和含1%（V/V）甲酸的乙腈溶液提取，果蔬樣品經含1%（V/V）甲酸的乙腈溶液提取。提取液通過氯化鈉和無水硫酸鎂鹽析后，采用超高效液相色譜串聯質譜法準確測定其中40種重要真菌毒素的含量。分別采用卡方檢驗和單因素方差分析對農產品中真菌毒素的檢出率和含量進行比較，采用Spearman相關對農產品中真菌毒素的含量與產地溫、濕度的相關性進行分析。720份農產品中共檢測到36種真菌毒素，主要包括黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、鏈格孢霉毒素、伏馬毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（DON）及其修飾物和玉米赤霉烯酮（ZEN）等，總檢出率為75.3%。其中，伏馬毒素B1（FB1）檢出率最高（49.0%），其次為細交鏈孢菌酮酸（TeA）（37.5%）、伏馬毒素B2（FB2）（35.7%）、騰毒素（Ten）（29.6%）、伏馬毒素B3（FB3）（29.3%）、ZEN（22.6%）、DON（21.4%）、3-乙?；?脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（3-ADON）（10.7%）、赭曲霉毒素A（OTA）（10.4%），赭曲霉毒素B（OTB）（8.1%）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄糖苷（D3G）（7.2%）、赭曲霉毒素C（OTC）（6.4%）、黃曲霉毒素B2（AFB2）（5.8%）和15-乙酰基-脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（15-ADON）（5.4%）。59.5%的農產品樣品受到2種或2種以上真菌毒素污染，同一份樣本中被檢出毒素數量最多達到23種。根據GB 2761-2017《食品安全國家標準 食品中真菌毒素限量》，有1份玉米樣本黃曲霉毒素B1（AFB1）超標，1份稻谷樣本OTA超標，6份小麥和2份玉米樣本ZEN超標，總超標率為1.4%，整體污染水平不高。農產品中真菌毒素的污染水平表現出一定的類型和地區差異。小麥中，Ten、TeA和DON污染最嚴重；玉米中，伏馬毒素污染較普遍；稻谷中則主要為Ten、TeA和伏馬毒素；果蔬中伏馬毒素、赭曲霉毒素和鏈格孢毒素等真菌毒素檢出較多。從地區來看，浙江省小麥樣品中DON和ZEN污染水平最嚴重，安徽省玉米樣品FB1污染濃度較高，而江蘇省稻谷樣品中DON和ZEN的檢出率和濃度水平均顯著高于其他地區。相關性分析表明，谷物中Ten、TeA、FB1、DON和ZEN等毒素的含量與產地溫、濕度存在一定的相關性，而果蔬中毒素的含量與溫、濕度均無相關性。長三角地區市場農產品被多種真菌毒素污染，總體污染水平相對較低，但單一樣品受到多種毒素混合污染的情況較多，應引起一定的重視。

真菌毒素；農產品；混合污染；長三角地區

0 引言

【研究意義】真菌毒素（Mycotoxin）是一類由產毒真菌產生的有毒次級代謝產物，廣泛存在于各種谷物、水果和蔬菜等農產品及其制品中[1]。目前，已知的真菌毒素已超過400種，危害較大的包括黃曲霉毒素（aflatoxins，AFs）、赭曲霉毒素（ochratoxins，OTs）、單端孢霉烯族毒素（trichothecenes，TCTs）、伏馬毒素（fumonisins，FUMs）和玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEN）等40余種[2]。真菌毒素具有肝毒性、腎毒性、胃腸道毒性，有導致生殖紊亂、免疫抑制和致畸、致癌、致突變等毒性作用[3]，尤其是黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1），被國際癌癥研究機構IARC（International Agency for Research on Cancer）劃為1類強致癌物[4]，其毒性分別為砒霜和氰化鉀的68倍和10倍[5]；而赭曲霉素A（ochratoxin A，OTA）和伏馬毒素則被劃為2B類可能致癌物，分別與多種急慢性腎臟疾病和食道癌等的發生關系密切[6-7]。因此，全面、系統了解農產品中真菌毒素的污染水平和分布特征，對于保障農產品質量安全和大眾身體健康具有重要的意義。【前人研究進展】長三角地區屬中國東部北亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤、雨熱同期、日照充分、雨量充沛，農作物在耕作、收獲、儲存和運輸等過程中均非常容易被產毒真菌侵染而產生真菌毒素[8]。2010年，在長三角地區76份糧油農產品中，AFs、赭曲霉毒素A（ochratoxin A，OTA）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）和ZEN的檢出率分別為14.5%、14.5%、7.9%和27.6%，濃度范圍為0.51—700 μg?kg-1[9]；2017年，在38份江蘇地區和29份安徽地區的小麥樣品中，DON及其衍生物的檢出率均為100%，平均濃度分別為102.21 μg?kg-1和37.26 μg?kg-1[10]；2011—2012年，上海市88份的玉米和小麥樣品篩查結果中發現，DON及其衍生物的污染率均為100%，平均濃度分別為141.9 μg?kg-1和118.2 μg?kg-1[11]。可見，長三角地區是真菌毒素污染的高發地區，農產品中真菌毒素污染的普遍性及種類的多樣性給人們的生命健康帶來了一定的安全風險?！颈狙芯壳腥朦c】目前，長三角地區農產品中真菌毒素的相關篩查研究大多僅關注AFs、DON、ZEN等少數幾類毒素，也缺乏果蔬等農產品中真菌毒素污染情況的報道，并不能完全反映該地區真菌毒素的污染情況。另一方面，近年來，一些新興真菌毒素和隱蔽型真菌毒素的危害及重要性逐漸受到關注，如鏈格孢霉毒素（Alternaria Toxins）、桔青霉素（citrinin，CIT）、環匹阿尼酸（cyclopiazonic acid，CPA）及脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄糖苷（deoxynivalenol-3-glucoside，D3G）等[12]，這些毒素在長三角地區的污染情況仍不清楚?！緮M解決的關鍵問題】采用超高效液相色譜串聯質譜（ultra-performance liquid chromatography-tandem masss pectrometry，UPLC-MS/MS）技術測定該地區（江蘇、浙江、安徽、上海）市場典型農產品（小麥、玉米、稻谷、番茄、桃）中40種重要真菌毒素的含量，分析其污染水平和分布特征，為真菌毒素的風險評估、安全預警及監管防控提供基礎數據，為保障農產品質量安全和大眾身體健康以及相關標準、政策等的制（修）訂提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 樣品采集 于2019年3—11月在長三角三省一市（安徽省、江蘇省、浙江省和上海市）進行樣品采集。為保證所采樣品的代表性，從每個?。ㄊ校┻x擇3—5個分采樣點，從每個分采樣點所轄的超市、農家和農貿市場采集樣品（采集果蔬（番茄和桃）時，挑選大小適中、成熟度適宜、色澤均勻、果面光滑、新鮮、無病蟲害、無機械損傷的果實），共收集720份農產品樣品，具體信息見表1。每份樣品不少于1 kg，用塑料自封袋裝存、完成編號標記后，于0—4℃冷藏運輸至上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所真菌毒素實驗室進行檢測分析。實驗室接收樣品后，將樣品充分混合，按四分法分成4份，隨機抽取一份制備，其余作為留樣保存。谷物（小麥、玉米和稻谷）粉碎后過20目篩；果蔬樣品洗凈后，取除去果梗和核（桃）的整個果實，切碎并用勻漿機均質。制備后的樣品分別裝入潔凈的盛樣瓶內，密封并標記，保存于-20℃冷庫。樣品的采集、運輸、分樣、制備和存儲等過程中均避免交叉污染。

表1 本研究采集的農產品樣品（份）

1.1.2 儀器 超高效液相色譜儀（美國Waters公司），TRIPLE QUADTM 5500三重四級桿質譜儀（美國AB SCIEX公司），5804R離心機（德國Eppendorf公司），HSC-24B氮吹儀（上海楚定分析儀器有限公司），Milli-Q超純水儀（美國Millipore公司），AL104分析天平（美國梅特勒-托利多儀器有限公司），SK8210LHC超聲波清洗機（上海科導超聲儀器有限公司），BJ-800A食品粉碎機（杭州德清拜杰電器有限公司）。

1.1.3 試劑 甲醇、乙腈、甲酸、醋酸銨（色譜純，德國Merck公司）；無水硫酸鎂、氯化鈉（美國Sigma-Aldrich公司）；40種真菌毒素標準品：AFB1、黃曲霉毒素B2（aflatoxin B2，AFB2）、黃曲霉毒素G1（aflatoxin G1，AFG1）、黃曲霉毒素G2（aflatoxin G2，AFG2）、黃曲霉毒素M1（aflatoxin M1，AFM1）、黃曲霉毒素M2（aflatoxin M2，AFM2）、雜色曲霉素（sterigmatocystin，SMC）、OTA、赭曲霉毒素B（ochratoxin B，OTB）、赭曲霉毒素C（ochratoxin C，OTC）、赭曲霉毒素（ochratoxin，OT），交鏈孢霉烯（altenuene，ALT）、騰毒素（tentoxin，TEN）、細交鏈孢菌酮酸（tenuazonic acid，TeA）、腐敗菌素A（destruxin A，DA）、疣孢青霉原（verruculogen，VER）、伏馬毒素B1（fumonisin B1，FB1）、伏馬毒素B2（fumonisin B2，FB2）、伏馬毒素B3（fumonisin B3，FB3）、蛇形毒素（diacetoxyscirpenol，DAS）、新茄鐮孢菌醇（neosolanio，NEO）、膠黏毒素（gliotoxin，GLI）、CPA、T-2毒素（T-2 toxin，T-2）、HT-2毒素（HT-2 toxin，HT-2）、DON、鐮刀菌烯酮（fusarenon X，Fus-X）、15-乙?；?脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（15-acetyl- deoxynivalenol，15-ADON）、3-乙酰基-脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（3-acetyl-deoxynivalenol，3-ADON）、D3G、展青霉毒素（patulin，PAT）、CIT、麥考酚酸（mycophenolic acid，MPA）、ZEN、玉米赤霉酮（zearalanone，ZAN）、-玉米赤霉烯醇（-zearalenol，α-ZOL）、-玉米赤霉烯醇（-zearalenol，-ZOL）、-玉米赤霉醇（- zearalanol，-ZAL）、-玉米赤霉烯醇（-zearalano，-ZAL）和青霉酸（penicillic acid，PCA），純度均大于97%（美國Romer公司）；5種同位素內標：13C17-黃曲霉毒素B1（13C17-aflatoxin B1，13C17-AFB1）（0.5 μg?mL-1）、13C20-赭曲霉毒素A（13C20-ochratoxin A，13C20-OTA）（10 μg?mL-1）、13C15-伏馬毒素B1（13C15-fumonisin B1，13C15-FB1）（25 μg?mL-1）、13C15-脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（13c15-deoxynivalenol，13C15-DON）（25 μg?mL-1）、13C18-玉米赤霉烯酮（13C18-zearalenone，13C18-ZEN）（25 μg?mL-1）（美國Romer公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 真菌毒素檢測 采用實驗室前期所建立的農產品中40種真菌毒素的分析方法，參考文獻[13]。

1.2.1.1 真菌毒素標準溶液的配制 分別稱取40種真菌毒素適量標準品用乙腈稀釋成濃度為10 mg?L-1的標準貯備液，再用乙腈配制為質量濃度為1 mg?L-1的混合標準工作液，于20℃保存；分別移取適量5種同位素內標標準品，用乙腈配制成13C17-AFB1、13C20-OTA、13C15-FB1、13C15-DON和13C18-ZEN濃度分別為5、100、200、500和50 μg?L-1的混合內標標準工作液，于-20℃保存。

1.2.1.2 樣品前處理 谷物：精密稱取2 g（精確到0.01 g）試樣于50 mL離心管中，加入200 μL同位素內標混合標準工作液，于室溫下靜置1 h后，加入5 mL水，浸泡5 min后，超聲提取40 min，然后加入8 mL含1%（V/V）甲酸的乙腈溶液，渦旋混勻30 s后，超聲提取40 min，加入2.0 g無水硫酸鎂和0.5 g氯化鈉，立即劇烈振搖30 s，超聲10 min，8 000 r/min離心5 min。移取4 mL上清液，于40℃下氮氣吹干，用1 mL 5 mmol?L-1醋酸銨水溶液-乙腈（80﹕20，V/V）溶解殘渣，渦旋30 s，經0.22 μm濾膜過濾后，上機測定。

果蔬：精密稱取2 g（精確到0. 01 g）試樣于50 mL離心管中，室溫下靜置1 h后，加入10 mL含1%（V/V）甲酸的乙腈溶液，渦旋混勻30 s后，超聲提取40 min，加入2.0 g無水硫酸鎂和0.5 g氯化鈉，立即劇烈振搖30 s，超聲10 min，以8 000 r/min離心5 min，移取5 mL上清液，于40℃下氮氣吹干，用1 mL 5 mmol?L-1醋酸銨水溶液-乙腈（80﹕20，V/V）溶解殘渣，渦旋30 s，經0. 22 μm濾膜過濾后，上機測定。

1.2.1.3 UPLC-MS/MS檢測 色譜條件：色譜柱：Agilent Poroshell 120 EC-C18色譜柱（100 mm×3.0 mm，2.7 mm）；流動相：流動相A為5 mmol?L-1乙酸銨溶液，流動相B為甲醇；梯度洗脫程序：0—1 min，5% B；1—5 min，5%—100% B；5—6 min，100% B；6—6.5 min，100%—5% B；6.5—8 min，5% B；流速0.4 mL?min-1；進樣量3 μL；柱溫40℃。

質譜條件：采用電噴霧電離源（electron spray ionization，ESI）正負離子模式同時掃描；霧化氣、輔助氣均為高純空氣，碰撞氣為高純氮氣；霧化氣：50 Psi；輔助氣：50 Psi；霧化溫度：500.0℃；噴霧電壓：5 500 V；噴霧電壓氣簾氣：35 Psi；碰撞氣：8 Psi；通過多反應監測（multiple reaction monitoring，MRM）模式對目標化合物進行定量。

由于大多數毒素均呈現較強的基質效應，采取基質標準曲線進行定量。然而基質加標后，谷物農產品得到的回收率仍不能滿足檢測需求，因此進一步采用同位素內標進行校正。將5種同位素內標的回收率40種真菌毒素的絕對回收率進行比較，其回收率值相近的作為相應真菌毒素的內標，用以校正該組目標物前處理過程的損失及基質效應，具體分組情況參考文獻[13]。而果蔬樣品無需內標校正即可得到滿意的回收率，因此采取基質標準曲線外標法定量。不同農產品基質中各毒素檢測限（limited of detection，LOD）參考文獻[13]。

1.3 數據處理和分析

采用Excel和SPSS 22.0對農產品樣品中真菌毒素污染水平進行統計分析。樣品中真菌毒素含量低于其LOD時，判定為“未檢出”；計算毒素含量均值和進行統計分析時，未檢出數據用1/2 LOD替代[14]。采用卡方檢驗對不同地區不同農產品間真菌毒素檢出率進行比較，采用單因素方差分析對不同地區不同農產品間真菌毒素污染濃度水平進行比較，采用Spearman相關對農產品中真菌毒素的含量與產地溫、濕度的相關性進行分析。

2 結果

2.1 長三角地區農產品中真菌毒素的總體污染情況

本研究所調查的5種720份長三角地區農產品樣本中，有542份樣品存在不同程度的真菌毒素污染，總污染率達到75.3%。如圖1所示，共有36種真菌毒素被檢出，主要包括黃曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1、AFG2），赭曲霉毒素（OTA、OTB、OTC），鏈格孢霉毒素（ALT、Ten、TeA），伏馬毒素（FB1、FB2、FB3），DON及其修飾物（15-ADON、3-ADON、D3G）和ZEN等。其中，FB1檢出率最高（49.0%）；其次為TeA（37.5%）、FB2（35.7%）、Ten（29.6%）、FB3（29.3%）、ZEN（22.6%）、DON（21.4%）、3-ADON（10.7%）、OTA（10.4%），OTB（8.1%）、D3G（7.2%）、OTC（6.4%）、AFB2（5.8%）和15-ADON（5.4%）；AFM1、AFM2、OT和VER 4種真菌毒素檢測值均低于各自LOD，判定為未檢出；其他毒素均在少量農產品樣本（低于5%）中被檢出。

AFB1：黃曲霉毒素B1 Aflatoxin B1；AFB2：黃曲霉毒素B2 Aflatoxin B2；AFG1：黃曲霉毒素G1 Aflatoxin G1；AFG2：黃曲霉毒素G2 Aflatoxin G2；SMC：雜色曲霉素 Sterigmatocystin；OTA：赭曲霉毒素A Ochratoxin A；OTB：赭曲霉毒素B Ochratoxin B；OTC：赭曲霉毒素C Ochratoxin C；ALT：交鏈孢霉烯 Altenuene；Ten：騰毒素 Tentoxin；TeA：細交鏈孢菌酮酸 Tenuazonic acid；DA：腐敗菌素A Destruxin A；FB1：伏馬毒素B1 Fumonisin B1；FB2：伏馬毒素B2 Fumonisin B2；FB3：伏馬毒素B3 Fumonisin B3；DAS：蛇形毒素 Diacetoxyscirpenol；NEO：新茄鐮孢菌醇 Neosolanio；GLI：膠黏毒素 Gliotoxin；CPA：環匹阿尼酸 Cyclopiazonic Acid；T-2：T-2毒素 T-2 toxin；HT-2：HT-2毒素 HT-2 toxin；DON：脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 Deoxynivalenol；FUS-X：鐮刀菌烯酮 Fusarenon X；15-ADON：15-乙酰基-脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 15-acetyl-deoxynivalenol；3-ADON：3-乙酰基-脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 3-acetyl-deoxynivalenol；D3G：脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄苷 Deoxynivalenol-3-glucoside；PAT：展青霉毒素 Patulin；CIT：桔青霉素 Citrinin；MPA：麥考酚酸 Mycophenolic acid；ZEN：玉米赤霉烯酮 Zearalenone；ZAN：玉米赤霉酮 Zearalanone；α-ZOL：α-玉米赤霉烯醇α-zearalenol；β-ZOL：β-玉米赤霉烯醇β-zearalenol；α-ZAL：α-玉米赤霉醇α-zearalanol；β-ZAL：β-玉米赤霉烯醇β-zearalanoL；PCA：青霉酸 Penicillic acid。下同 The same as below

目前，我國僅有少量真菌毒素已制定其限量標準。根據GB 2761-2017《食品安全國家標準食品中真菌毒素限量》規定，玉米、小麥和稻谷中AFB1限量標準分別為20、5和10 μg?kg-1；小麥和玉米中DON的限量均為1000 μg?kg-1；谷物中OTA限量為5 μg?kg-1；小麥和玉米中ZEN限量為60 μg?kg-1。本研究所調查的農產品中，有1份玉米樣本AFB1超標，濃度為73.35 μg?kg-1，超標率為0.7%；1份稻谷樣本OTA超標，濃度為12.23 μg?kg-1，超標率為0.7%；6份小麥和2份玉米樣本ZEN超標，濃度范圍為70.15— 164.99 μg?kg-1，超標率分別為5.0%和1.3%；無樣本DON超標。我國尚未制定伏馬毒素的限量標準，參考美國限量標準（FB1+FB2+FB3≤2 000 μg?kg-1）[15]，本次調查有10份玉米超標，超標率為6.7%。在果蔬方面，我國規定了蘋果、山楂等水果和制品中PAT的限量標準為50 μg?kg-1，美國、日本、巴西和印度等國制定了果品中AFB1等黃曲霉毒素的限量標準為5—30 μg?kg-1[16]，而本次調查在番茄和桃中均未檢出PAT，僅在2份番茄和1份桃樣品中檢出黃曲霉毒素，且含量低于5μg?kg-1。綜上，認為長三角地區農產品中真菌毒素的整體污染水平不高、風險較低，但部分的超標樣本也表明可能存在一定的潛在安全風險。

2.2 長三角地區農產品中真菌毒素的混合污染情況

59.5%的樣品受到2種或以上真菌毒素污染（表2）。谷物中大部分樣本檢出2種以上真菌毒素，尤其50.8%的小麥、38.7%的玉米和42.0%的稻谷均受到5種以上真菌毒素的污染。其中，稻谷中被檢出混合污染毒素數量最多，有一份樣本達到23種，小麥和玉米中最多檢測真菌毒素的數量則分別為14和12種。小麥樣本中，污染毒素的最少數量也達到2種。相對而言，果蔬中真菌毒素混合污染情況較輕，絕大多數陽性樣本受毒素污染數量在1—4種。番茄和桃均只有4.0%的樣本受到5種以上毒素污染，最大污染數量分別為14種和7種。

表2 農產品中真菌毒素的混合污染情況

2.3 不同農產品中真菌毒素的污染水平

小麥、玉米、稻谷、番茄和桃5種農產品中真菌毒素的總檢出率分別為100%、79.3%、98.7%、39.3%和57.3%，檢出毒素數量分別為23、27、34、20和16種，具體各毒素的檢出率和含量見表3。小麥中，鏈格孢毒素（Ten和TeA）和DON為污染最嚴重的真菌毒素，其次為伏馬毒素（FB1、FB2和FB3）、DON乙?；揎椢?-ADON、隱蔽型毒素D3G和ZEN及其衍生物（ZAN、-ZOL和-ZOL）。玉米中，伏馬毒素（FB1、FB2和FB3）污染較普遍，ZEN、DON及其乙酰化修飾物（15-ADON和3-ADON）、TeA和黃曲霉毒素（AFB1、AFB2）也有較多檢出。稻谷中，污染毒素則主要為黃曲霉毒素AFG1、鏈格孢霉毒素（Ten和TeA）、伏馬毒素（FB1、FB2和FB3）、赭曲霉毒素（OTA、OTB和OTC）、DON和ZEN。與谷物相比，果蔬中真菌毒素的整體污染水平較低，番茄和桃中檢出率較高的毒素均為伏馬毒素（FB1、FB2和FB3）、赭曲霉毒素（OTA、OTB 和OTC）和鏈格孢毒素（ALT、Ten和TeA）。

表3 不同農產品樣品中真菌毒素的污染水平

“-”表示未檢出（含量低于檢出限）。*和**分別代表檢出率差異的顯著性水平為<0.05和<0.01

“-” indicate the concentrations were blow LOD. * and ** indicate the significance level of difference in detection rate at<0.05 and<0.01, respectively

采用卡方檢驗對不同農產品中真菌毒素的檢出率進行比較，發現其污染情況存在一定差異。黃曲霉毒素中，AFB1和AFB2在玉米中檢出率最高，而AFG2僅在稻谷中檢出。赭曲霉毒素中，僅OTB在不同農產品中的檢出率存在顯著差異（=0.031）。鏈格孢霉毒素中，Ten在小麥中污染比較嚴重，檢出率和平均濃度均極顯著高于其他農產品（<0.01）；而TeA在小麥和稻谷中的污染比較嚴重。伏馬毒素中，FB1檢出率最高的農產品為稻谷，最低為番茄，而其污染濃度最高的農產品則為玉米。DON僅在谷物中有檢出，小麥中DON的污染水平又極顯著高于玉米和稻谷（<0.01）。DON乙酰化修飾物15-ADON和3-ADON也只在谷物中檢出，且分別在玉米和小麥中檢出最高。隱蔽型毒素D3G污染情況與原型DON一致，在小麥中污染水平最高；進一步對DON和D3G的含量進行相關性分析，結果顯示兩者間存在顯著正相關（=0.311，＜0.01）。ZEN在谷物中的污染水平明顯高于果蔬，檢出率最高農產品為玉米，濃度最高則為小麥；ZEN衍生物ZAN、-ZOL和-ZOL也主要在小麥中被檢出。除上述主要污染毒素外，SMC、DAS、GLI、CPA、FUS-X和MPA等毒素雖然僅在部分樣品中發現，但其檢出率也表現出一定的統計學差異（<0.05）。

2.4 不同地區農產品中真菌毒素的污染水平比較

分別利用卡方檢驗和單因素方差分析將不同地區各類農產品中普遍污染的主要真菌毒素的檢出率和濃度水平進行比較分析（圖2、3）。

小麥中，除AFB1和Ten外，各真菌毒素的檢出率均存在顯著的地區差異（圖2-A），主要污染毒素的濃度水平也有所差別（圖3-A）。黃曲霉毒素中，AFB1僅在2份浙江省樣本中檢出，AFB2則主要污染安徽省樣本。赭曲霉毒素（OTA、OTB和OTC）僅在安徽省樣本中檢出。鏈格孢霉毒素中，Ten在不同地區間的濃度水平存在極顯著差異（<0.01），其中上海樣本濃度最高，為39.1 μg?kg-1；TeA在除上海市外的3個地區均100.0%檢出，但地區間濃度水平無統計學差異（=0.202）。伏馬毒素中，FB1在浙江省樣本中檢出率最高（100.0%），而濃度水平最高則為江蘇省樣本（59.0 μg?kg-1），但地區間濃度差異無統計學意義（=0.474）；FB2和FB3情況類似。DON和ZEN均在浙江地區樣本中污染嚴重，平均濃度分別達到204.8和38.90 μg?kg-1，極顯著高于其他地區樣本（<0.01）；DON修飾物（3-ADON和D3G）和ZEN衍生物（ZAN、-ZOL和-ZOL）也表現出一定的地區差異。

4個地區玉米樣本中真菌毒素污染狀況見圖2-B和圖3-B，大部分毒素呈現出明顯的地區差異。黃曲霉毒素中，AFB1在除上海外的3個地區均有一定檢出，AFB2僅在浙江樣本中檢出，AFG1則在江蘇和浙江兩地區少量樣本中檢出。赭曲霉毒素（OTA、OTB和OTC）主要在安徽和江蘇兩地區樣本中檢出，但僅有OTA的濃度水平差異具有統計學意義（=0.014）。鏈格孢霉毒素中，TeA在浙江地區樣本中污染最為嚴重，平均濃度達到7.49 μg?kg-1，極顯著高于其他地區（<0.01）。伏馬毒素中，FB1在安徽和江蘇兩地區樣本中的檢出率均為100.0%，平均濃度分別為833.90和289.76 μg?kg-1，顯著高于其他兩地區（<0.05）；FB2和FB3類似。DON則為浙江地區污染最嚴重，其檢出率（38.3%）和均值濃度（34.76 μg?kg-1）均極顯著高于其他地區（<0.01）。ZEN在安徽、江蘇和浙江樣本均有檢出，但其污染水平無地區間差異（=0.110）。

圖2-C和圖3-C是不同地區稻谷樣本中真菌毒素污染狀況對比。黃曲霉毒素中，不同地區樣本中AFB2和AFG2的檢出率均存在極顯著差異（<0.01），但濃度水平均無統計學差異（>0.05）。同樣，SMC主要在上海地區樣本中檢出，但其濃度水平未顯著高于其他地區（=0.121）。赭曲霉毒素中，OTB在不同地區的檢出率存在極顯著差異（<0.01），但3種毒素濃度水平均未表現出地區間差異（>0.05）。鏈格孢霉毒素中，Ten在江蘇省樣本中污染最嚴重，檢出率（100.0%）和濃度水平（1.96 μg?kg-1）均極顯著高于其他地區（<0.01）。伏馬毒素中，FB1和FB3的濃度水平未表現明顯差異，而FB2在浙江地區樣本中的污染濃度（21.75 μg?kg-1）則極顯著高于其他3個地區（<0.01）。DON和ZEN污染最嚴重的均為江蘇地區樣本，檢出率和平均濃度均極顯著高于其他地區（<0.01）；DON乙?；揎椢?-ADON和3-ADON、隱蔽型毒素D3G主要污染江蘇地區樣本，ZEN衍生物ZAN、-ZOL、-ZOL、-ZAL和-ZAL也只在江蘇地區個別樣本中檢出。

A：小麥；B：玉米；C：稻谷；D：番茄；E：桃。*和**分別代表顯著性水平為P<0.05和P<0.01。下同

A：小麥；B：玉米；C：稻谷；D：番茄；E：桃 A: wheat; B: maize; C: rice; D: tomato; E: peach

由于果蔬（番茄和桃）中真菌毒素的污染情況相對較輕，雖然赭曲霉毒素、鏈格孢霉毒素、伏馬毒素和ZEN在多個地區樣本中有一定檢出，但大多數毒素未表現出明顯的地區差異（圖2-D、E，圖3-D、E）。番茄中，OTA在36.7%的江蘇地區樣本中檢出，平均濃度為1.06 μg?kg-1，極顯著高于其他地區（<0.01）；TeA和ZEN雖然各地區檢出率存在不同，但兩毒素的濃度水平均未表現出明顯差異（>0.05）。桃中，赭曲霉毒素在江蘇地區污染相對嚴重，OTA、OTB和OTC的檢出率和平均濃度均極顯著高于其他地區（<0.01）；其他毒素在4個地區樣本中的污染水平則無統計學差異。

2.5 不同農產品中真菌毒素的污染水平與產地溫、濕度的相關性

氣候條件是影響農產品中真菌毒素產生的關鍵因素，采用Spearman相關對農產品中真菌毒素的含量與其產地2019年平均溫、濕度的相關性進行分析（表4）。結果顯示小麥中Ten含量與溫度，DON含量與溫度和濕度，ZEN含量與濕度呈正相關；玉米中TeA、FB1和DON的含量均與溫度和濕度正相關；稻谷中FB1含量與溫度正相關，而ZEN的含量則與溫度負相關。但果蔬中所有毒素的含量與溫、濕度均無相關性。

表4 不同農產品中主要真菌毒素的含量與產地溫、濕度的相關性

*和**分別代表顯著性水平為<0.05和<0.01 * and ** indicate the level of significance at<0.05 and<0.01, respectively

3 討論

農產品中真菌毒素的污染水平受多種因素的影響，除最主要的氣候條件和地理環境外，宿主的品種及其對產毒真菌侵染的抗性，產毒真菌種群的類型和分布，農作物收獲、加工和儲運的方法及條件等均可能影響真菌的生長和毒素的產生[17-18]。本研究發現長三角地區的不同農產品（小麥、玉米、稻谷、番茄和桃）均易受真菌毒素污染，36種真菌毒素在75.3%的農產品中檢出，呈“多種類、共分布”的特點，但與既往調查結果相比，大部分真菌毒素的污染水平相對較低。如本次調查發現玉米樣品中黃曲霉毒素和伏馬毒素污染比較普遍，其中AFB1的污染水平（9.30%，1.18 μg?kg-1）高于陜西?。?%，0.02 μg?kg-1）[19]、低于山東省（18.08%，7.62 μg?kg-1）[20]和河北?。?3%，11.8 μg?kg-1）[21]的篩查結果；FB1、FB2和FB3的污染水平（59.3%—66.0%，40.46—422.36 μg?kg-1）分別高于陜西?。?0.0%—80.5%，22.1—102 μg?kg-1）[19]和煙臺市（19.78%—32.97%，2.2—16.97 μg?kg-1）[22]，低于山東?。?3.85%—92.5%，197.71—1 798.69 μg?kg-1）[20]，與甘肅、寧夏、內蒙古和山東四省的平均數據（29.6% —36.5%，181—522 μg?kg-1）相似[23]。此外，谷物中OTA的污染水平（6.7%—15.3%，0.29—0.52 μg?kg-1）低于上海市谷物及制品（21%，0.94 μg?kg-1）[24]、濟南市玉米樣品（38%，1.67 μg?kg-1）[25]和南方及東北6省稻谷樣品（4.87%，0.85 μg?kg-1）[26]中的結果；兩種鐮刀菌毒素DON和ZEN在小麥和玉米中的污染水平（21.3%—81.7%，2.90—104.74 μg?kg-1）也低于多數文獻報道的數據[10,11,19,27-31]。值得一提的是，本次調查發現在稻谷中DON的檢出率為22.0%，均值為31.24 μg?kg-1，而其他研究發現大米中DON污染水平較低[32]，可能是由于脫殼、碾米等加工過程中稻谷表層的部分毒素已被除去[12]。

除傳統真菌毒素外，多個新型真菌毒素和隱蔽型毒素也在本研究中被檢出，其中污染最為普遍的為鏈格孢霉毒素和隱蔽型毒素D3G。鏈格孢霉毒素是農作物在生長、收獲、運輸和貯藏過程中被鏈格孢菌（）侵染導致霉變所產生的一類新型真菌毒素，具有急性毒性、亞急性毒性、致畸致癌性等[12]。本研究調查了3種鏈格孢霉毒素的污染情況，ALT在除小麥外的農產品中有少量檢出；TeA和Ten在5種農產品中均有檢出，尤其在小麥中污染最嚴重。小麥中TeA的檢出率為100.0%，均值為20.5 μg?kg-1，污染水平類似于2016—2017年河南省小麥粉（91.2%，0.50—134.23 μg?kg-1）[33]，低于2015年安徽省小麥樣本（100%，289 μg?kg-1）[34]；而Ten的檢出率為75.0%，均值為63.33 μg?kg-1，高于河南（45.6%，0.05—17.42 μg?kg-1）和安徽（77%，43.8 μg?kg-1）樣本中的水平。此外，鏈格孢霉毒素在果蔬中污染較為普遍，而本研究中番茄和桃中ALT、TeA和Ten的檢出率和平均濃度均低于相關文獻報道[35-36]。

隱蔽型真菌毒素是真菌毒素在植物體內經修飾后的產物，往往與原型毒素共存于農產品中，其進入人和動物體內后可被代謝水解，釋放出原型毒素從而威脅人畜健康[37]。最常見的隱蔽型毒素為D3G，本研究發現其污染情況類似于原型毒素DON，主要在小麥中存在，檢出率為38.3%，平均濃度為5.32 μg?kg-1，低于李鳳琴等[38]、馬皎潔等[27]、朱群英等[39]和Dong等[40]的研究結果；進一步研究也發現D3G與DON的污染水平存在顯著正相關，與多個文獻報道結果相似[40-42]。目前，美國已將D3G與DON的比例（D3G/DON）作為小麥抗赤霉病毒素的重要評估指標[43]；歐洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）下的食物鏈污染物小組（CONTAM Panel）也提出在進行風險評估時，隱蔽型毒素應和原型毒素同樣對待[44]。本研究的結果進一步驗證了隱蔽型毒素D3G在農產品中的污染，其安全風險不容忽視。

農產品中多種真菌毒素的混合污染情況已成為全世界關注和重視的問題。程天笑等[29]、胡佳薇等[19]、馬皎潔等[27]、宮春波等[22]在我國不同地區的小麥、玉米等農產品中均同時檢出了黃曲霉毒素、伏馬毒素、DON和ZEN等多種真菌毒素；Tebele等[45]對南非的玉米、玉米糊、高粱、小麥等農產品進行了調查，并檢出12種真菌毒素；Kamala等[46]從坦桑尼亞的玉米樣本中檢出11種真菌毒素，其中87%的樣品中含有一種以上真菌毒素；JUAN等[47]也發現超過1/3的突尼斯小麥樣品存在3種及以上真菌毒素，最多一份樣本中存在7種真菌毒素。在本次調查研究中，超過1/2的農產品受到多種真菌毒素污染，1/3的谷物樣品檢出5種以上真菌毒素，單樣本最大檢出毒素量達到23種，說明長三角地區農產品中混合污染情況比較嚴重。多種真菌毒素混合污染下，一些毒素的毒性往往增強或形成累積效應[48]，因此，進行多種真菌毒素的累積風險評估，并在此基礎上實施監測與防控變得愈發重要[49]。

本次調查研究發現真菌毒素的污染水平表現出明顯的農產品類型差異，如黃曲霉毒素（AFB1和AFB2）和伏馬毒素（FB1、FB2和FB3）主要污染玉米，而鏈格孢霉毒素（Ten和TeA）、DON和ZEN等在小麥中的污染水平最高，體現了不同農作物中易感染毒素各不相同。另一方面，本研究中不同地區的多種真菌毒素的污染水平也存在顯著差異，如浙江省小麥樣本中，DON和ZEN兩種鐮刀菌毒素的污染水平均顯著高于其他地區。據浙江省氣候公報，2019年全省平均氣溫為17.1℃，年平均降雨量為1 958.5 mm，比常年同期偏多3成，降水總量創近50年新高，并且均高于上海（16.0℃，1 576.8 mm）、安徽（16.6℃，944 mm）和江蘇（16.1℃，1 045.4 mm）。進一步的相關性分析也表明小麥中DON和ZEN的含量與樣品產地的平均溫度和/或濕度正相關。因此，高溫、多雨的氣候條件有利于禾谷鐮刀菌等產毒真菌的生長及毒素的產生[17]，可能是造成該地區小麥中鐮刀菌毒素污染水平相對偏高的主要原因?？紤]到本次研究中采用的溫、濕度為產地全年平均數值，存在較大誤差，在后續工作中需對樣品的種植、運輸和存儲等環境條件進行連續跟蹤觀測，從而得到更準確和合理的結果。另外，具體采樣時間的差異和調查樣本代表性的影響也必須考慮。盡管本次調查收集了720份農產品，但分布到各地區的樣本量仍然偏少，不能完全代表各地實際的污染情況。因此，在今后的研究中需繼續加強大樣本、大范圍的長期監測，進一步了解長三角地區農產品中真菌毒素的污染狀況。

4 結論

我國長三角地區市場小麥、玉米、稻谷、番茄和桃等農產品受多種真菌毒素的污染，并呈現出一定的樣品種類和地區等差異。農產品中主要檢出毒素主要包括黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、鏈格孢霉毒素、伏馬毒素、DON和ZEN等，其污染水平總體相對較低，但單一樣品受到多種毒素混合污染的情況比較嚴重。在后續工作中，應繼續開展長三角地區不同真菌毒素，特別是新型毒素、隱蔽型毒素和毒素代謝產物的污染監測，全面反映農產品中真菌毒素實際污染情況。針對農產品中多種真菌毒素復合污染規律不清、毒性機制不明的不利局面，進一步加強不同真菌毒素的聯合毒性研究，加快構建混合污染累積暴露評估模型，對居民日常暴露真菌毒素的健康風險作出更準確和科學的判斷，為不同真菌毒素復合污染限量標準的制（修）訂提供科學依據，防范農產品質量安全風險，保障農產品質量安全。

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Natural Occurrence and Characteristic Analysis of 40 Mycotoxins in Agro-Products from Yangtze Delta Region

1Institute for Agro-Food Standards and Testing Technology, Shanghai Academy of Agricultural Sciences/Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology, Shanghai 201403;2Institute of Quality Safety and Nutrition of Agricultural Products, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014;3Institute of Quality Safety and Nutrition of Agricultural Products, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021;4Institute of Plant Protection and Quality and Safety of Agricultural Products, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230001

【】 The purpose of this survey was to investigate the natural occurrence and contamination characteristics of 40 mycotoxins in agro-products (wheat, maize, rice, tomato and peach) from Yangtze Delta Region, so as to provide a scientific basis for the supervision of agro-products. 【】 A total of 720 ago-product samples, including 120 wheat samples, 150 maize samples, 150 rice samples, 150 tomato samples and 150 peach samples, were collected from supermarkets, farmers and farmers' markets in Shanghai, Anhui, Jiangsu and Zhejiang in 2019. The grain samples were extracted with water and acetonitrile containing 1% (V/V) formic acid, and fruit and vegetable samples were extracted with acetonitrile containing 1% (V/V) formic acid. The extractions were salted out with sodium chloride and anhydrous magnesium sulfate, and the concentrations of 40 kinds of important mycotoxins were determined by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Chi-square test and one-way analysis of variance (ANOVA) were utilized to investigate the mycotoxin contamination levels among different types of agro-products in different regions, while Spearman’s rank correlation coefficient was used for the analysis of the relationship between mycotoxin concentrations and temperature and humidity.【】In 720 samples, a total of 36 kinds of mycotoxins were detected, mainly including aflatoxins, ochratoxins, alternaria toxins, fumonisins, deoxynivalenol (DON) and its modified forms and zearalenone (ZEN). The detection rate of mycotoxins in total agro-products was 75.3%. Among the positive toxins, fumonisin B1(FB1) was the most frequently detected (49.0%), followed by tenuazonic acid (TeA) (37.5%), fumonisin B2(FB2) (35.7%), tentoxin (Ten) (29.6%), fumonisin B3(FB3) (29.3%), ZEN (22.6%), DON (21.4%), 3-acetyl-deoxynivalenol (3-ADON) (10.7%), ochratoxin A (OTA) (10.4%), ochratoxin B (OTB) (8.1%), deoxynivalenol-3-glucoside (D3G) (7.2%), ochratoxin C (OTC) (6.4%), aflatoxin B2(AFB2) (5.8%) and 15-acetyl-deoxynivalenol (15-ADON) (5.4%). Additionally, 59.5% of the agricultural products were contaminated with two or more mycotoxins, and the maximum number in one sample was 23. According to GB 2761-2017, the concentrations of AFB1in one maize sample, OTA in one rice sample, ZEN in 6 wheat samples and 2 maize samples exceeded the relative limit standards. The contamination levels of mycotoxins in agro-products from the Yangtze River Delta region were relatively lower, compared with other studies, which showed significant types and regional differences. The most prevalent mycotoxins were Ten, TeA, DON in wheat, fumonisins in maize, Ten, TeA, fumonisins in rice, and ochratoxins, alternaria toxins, fumonisins in fruits and vegetables, respectively. Regionally, maize samples from Zhejiang were seriously contaminated with DON and ZEN, while the highest concentrations of fumonisins were detected in Anhui maize samples. The detection rates and concentration levels of DON and ZEN in rice samples from Jiangsu were significantly higher than those from other regions. The contamination levels of Ten, TeA, FB1, DON and ZEN in grain samples were in significant correlation with temperature and/or humidity, while no statistical relationship was found in tomato and peach samples. 【】 Agro-products from the Yangtze River Delta region were contaminated by various mycotoxins. Although the overall contamination level was relatively low, the multi-mycotoxin co-occurrence in single sample was frequently found, which should be given enough considerations.

mycotoxins; agricultural products; co-occurrence; Yangtze Delta Region

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.13.015

2020-11-02；

2021-02-04

上海市科技興農重點攻關項目（2020-02-08-00-12-F01453）

范楷，E-mail：fankai1983@gmail.com。通信作者韓錚，E-mail：hanzheng@saas.sh.cn

（責任編輯 趙伶俐）