玉米生霉粒和霉變粒與真菌毒素含量關(guān)系的研究分析

姜友軍 陳晉瑩 徐廣超 余 苗

(中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏研究院有限公司1，成都 610091)(國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量中心2，北京 100037)(江西省糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心3，南昌 330046)

近年來(lái)，國(guó)家高度重視食品安全，糧食是基本食品，也是其他食品加工的主要原料，糧食安全至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有2%糧食因?yàn)槊棺儾荒苁秤?，主要是霉菌生長(zhǎng)導(dǎo)致的結(jié)果[1]。真菌生長(zhǎng)代謝活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一系列的次生代謝產(chǎn)物，這些對(duì)人和動(dòng)物均具有毒性，甚至致癌[2]。目前已知真菌有幾十萬(wàn)種，但其中僅有一小部分會(huì)對(duì)家畜和人類(lèi)健康產(chǎn)生威脅[3]，糧食中主要有曲霉菌屬、青霉菌屬、鐮刀霉菌屬等，他們能夠產(chǎn)生多種次生代謝產(chǎn)物，引起人和動(dòng)物中毒，如玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素和赭曲霉毒素等[4]，尤其是黃曲霉毒素是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，嚴(yán)重危害人類(lèi)健康和生命安全[5,6]。所以監(jiān)測(cè)糧食中的真菌毒素含量對(duì)確保食品安全至關(guān)重要。

為保證人畜健康，我國(guó)食品和飼料安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)糧食中的霉變粒和真菌毒素的限量做出了明確規(guī)定。玉米是我國(guó)主要糧食作物之一，又是飼料生產(chǎn)的重要原料，玉米生霉、霉變和真菌毒素污染直接影響到玉米儲(chǔ)藏加工的質(zhì)量和安全，研究玉米生霉粒、霉變粒與真菌毒素之間含量的關(guān)系對(duì)玉米收儲(chǔ)具有重要意義。而由于玉米自身的特性使得玉米在種植后期和儲(chǔ)藏期間易生霉和霉變，在玉米收儲(chǔ)過(guò)程中生霉粒、霉變粒和真菌毒素含量都是主要監(jiān)測(cè)的指標(biāo)。目前，真菌毒素含量主要依靠理化檢驗(yàn)法和快速檢測(cè)法檢測(cè)，這些方法需要專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備，檢測(cè)成本高、耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，而生霉粒和霉變粒是感官檢驗(yàn)，較容易掌握。玉米生霉霉變和玉米中的真菌毒素都是真菌作用的結(jié)果，那么玉米生霉、霉變與真菌毒素含量之間有沒(méi)有一定的相關(guān)性，能否通過(guò)感官檢驗(yàn)生霉和霉變的含量來(lái)判斷真菌毒素的高低，目前，關(guān)于玉米生霉和霉變情況和真菌毒素含量之間的關(guān)系方面的研究較少。研究表明生霉粒含量與真菌毒素含量之間沒(méi)有明顯的線(xiàn)性關(guān)系，但他們研究?jī)H限于局部地區(qū)，所選的樣本來(lái)源于某一個(gè)或幾個(gè)地區(qū)，且樣本量較少，品種的代表性不夠[7-9]。本研究收集了我國(guó)17個(gè)省(市)的玉米約1 300多份，覆蓋了我國(guó)玉米主產(chǎn)的省份，分別檢測(cè)生霉粒、霉變粒和4種真菌毒素(玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A)的含量，系統(tǒng)分析了生霉和霉變粒含量與真菌毒素含量之間的關(guān)系，以期更好地為企業(yè)在玉米收儲(chǔ)過(guò)程中質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

收集我國(guó)17個(gè)省(市、自治區(qū))2013—2015年收獲的玉米，共計(jì)1 346份，其中江蘇省60份、重慶市29份、山西省100份、廣西壯族自治區(qū)50份、河北省100份、安徽省27份、福建省50份、廣東省50份、湖北省50份、湖南省50份、內(nèi)蒙古自治區(qū)174份、山東省100份、四川省53份、陜西省50份、黑龍江省152份、遼寧省151份、河南省100份。

1.2 主要儀器設(shè)備

電子天平(感量0.000 1 g)；錘式實(shí)驗(yàn)室粉碎磨；高速均質(zhì)器；氮吹儀；1260型液相色譜儀(配紫外和熒光檢測(cè)器)。

1.3 檢測(cè)方法

玉米中生霉粒的檢驗(yàn)方法按照GB/T 5494—2008《糧油檢驗(yàn) 糧食、油料的雜質(zhì)、不完善粒檢驗(yàn)》進(jìn)行檢驗(yàn)，玉米中生霉粒的檢驗(yàn)方法按照GB 2715—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 糧食》規(guī)定的檢驗(yàn)方法進(jìn)行。

玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A的檢驗(yàn)方法按照GB 2761—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》規(guī)定的檢驗(yàn)方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測(cè)定2次，采用Excel和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)樣品生霉粒、霉變粒和真菌毒素檢測(cè)結(jié)果

各地玉米生霉粒、霉變粒和真菌毒素的總體情況見(jiàn)表1。從表1可以看出，不同地區(qū)玉米生霉和霉變情況不一樣，如重慶、福建、廣東、內(nèi)蒙古、山東、陜西、黑龍江等省(市或自治區(qū))玉米生霉情況較嚴(yán)重，江蘇、福建和湖北玉米霉變較嚴(yán)重。玉米中4種真菌毒素檢出情況也各不相同，有的省份(如安徽、山東、湖南和廣西等省份)4種真菌毒素均有檢出，而有的省(如廣東省)只檢出1種真菌毒素。從總體情況看，玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素檢出率較高，分別達(dá)到58%和78%，黃曲霉毒素和赭曲霉毒素檢出率較低，為7%和18%。由于玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素屬于田間霉菌產(chǎn)生的毒素，表明玉米收獲前已經(jīng)收到這兩種毒素污染；黃曲霉毒素和赭曲霉毒素屬于倉(cāng)儲(chǔ)霉菌產(chǎn)生的毒素[10,11]，由于玉米收獲后，尤其是入倉(cāng)儲(chǔ)藏期間，環(huán)境條件可以控制，故這兩種毒素檢出情況較低。

表1 玉米生霉粒、霉變粒與真菌毒素檢測(cè)結(jié)果匯總表

2.2 生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素含量的關(guān)系

圖1表示的是玉米生霉粒和霉變粒的含量與4種真菌毒素含量之間的關(guān)系。從圖1可以看出，玉米生霉粒和霉變粒含量高低與真菌毒素含量沒(méi)有相關(guān)性，有的玉米生霉粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，最高達(dá)到32.9%，但4種真菌毒素含量卻未檢出，有的玉米生霉粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.0%以?xún)?nèi)，甚至未檢出，但檢出的真菌毒素含量卻很高，個(gè)別樣品超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量值。同樣，有的霉變粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)30.4%，檢測(cè)出毒素的含量確較低，嘔吐毒素僅為516 μg/kg；有的玉米未檢測(cè)出霉變粒，真菌毒素含量確較高，玉米赤霉烯酮為295 μg/kg，嘔吐毒素高達(dá)4 836 μg/kg。在生霉粒>2.0%的樣品中，檢測(cè)出有真菌毒素超標(biāo)準(zhǔn)限量的占比為36.6%，生霉粒≤2.0%的樣品中，檢測(cè)出有真菌毒素超標(biāo)準(zhǔn)限量的占比確為41.7%；在霉變粒>2%的樣品中，檢測(cè)出有真菌毒素超標(biāo)準(zhǔn)限量的占比為20.6%，而在霉變?！?%的樣品中，檢測(cè)出有真菌毒素超標(biāo)準(zhǔn)限量的占比卻高達(dá)35.4%。綜上說(shuō)明，玉米中真菌毒素含量的多少，不能通過(guò)感官檢驗(yàn)玉米生霉和霉變情況來(lái)判斷。

2.3 生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素含量的相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)反應(yīng)了兩個(gè)變量之間的親密度和方向，絕對(duì)值在0～0.1之間表示沒(méi)有相關(guān)性，值在0.1～0.3之間表示弱相關(guān)，值在0.3～0.5之間表示中等相關(guān)，值大于0.5表示為強(qiáng)相關(guān)。從表2可以看出，生霉粒和霉變粒含量與4種真菌毒素含量的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值基本上都小于0.3，代表它們之間為弱相關(guān)，個(gè)別地區(qū)它們之間的關(guān)系為中等相關(guān)。同時(shí)顯著性結(jié)果顯示，基本上不具備顯著性。由此可以得出結(jié)論，玉米生霉和霉變與玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A的含量不相關(guān)。

圖1 生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素之間的關(guān)系

表2 玉米生霉粒和霉變粒的含量與真菌毒素含量的相關(guān)性分析

注：-代表該真菌毒素未檢出或低于檢出限，/代表沒(méi)有檢測(cè)該真菌毒素。*表示在0.05水平上顯著相關(guān)；*表示在0.01水平上顯著相關(guān)。

利用SPSS軟件對(duì)玉米生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素進(jìn)行了方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。用F值表示整個(gè)擬合方程的顯著，F(xiàn)越大，表示方程越顯著，擬合程度也就越好，結(jié)果顯示只有山西、山東、遼寧三省P值小于0.05，生霉粒對(duì)真菌毒素呈現(xiàn)出弱顯著(0.05水平)，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，山西和黑龍江P值小于0.05，霉變粒對(duì)真菌毒素弱顯著(0.05水平)，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其他省份均大于0.05，他們之間不具備顯著性，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。綜上表明，在北方個(gè)別地區(qū)存在生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素有弱相關(guān)關(guān)系，其他地區(qū)均不存在相關(guān)性。

表3 生霉粒和霉變粒與真菌毒素之間的方差分析

注：- 代表該真菌毒素未檢出或低于檢出限。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)全國(guó)1 300多份玉米不同含量生霉粒和霉變粒中玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A 4種真菌毒素的含量的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素的含量之間不存在相關(guān)性。不能通過(guò)感官檢驗(yàn)玉米生霉和霉變情況，從而來(lái)判斷該玉米真菌毒素含量的多少。

玉米生霉和霉變表明已經(jīng)感染了霉菌，玉米中的真菌毒素是由感染的特定有毒霉菌產(chǎn)生的，但不是感染了有毒霉菌就一定能夠產(chǎn)生真菌毒素，有毒真菌毒素的產(chǎn)生與環(huán)境條件密切相關(guān)，尤其是溫、濕度，在玉米儲(chǔ)藏保管過(guò)程中可以通過(guò)環(huán)境條件，抑制有毒霉菌產(chǎn)生真菌毒素。

不同的地區(qū)生霉粒、霉變粒與真菌毒素含量規(guī)律有一定的差異，生霉粒、霉變粒的檢測(cè)方法采用的是感官檢驗(yàn)，存在一定的檢驗(yàn)誤差，但在收購(gòu)環(huán)節(jié)上作為一項(xiàng)簡(jiǎn)便易行的方法，在糧食收購(gòu)現(xiàn)場(chǎng)感官質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)芨玫目刂泼棺兒?。要控制真菌毒素的含量還必須用儀器設(shè)備進(jìn)行定量檢測(cè)，真菌毒素快速檢測(cè)目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在糧食收購(gòu)環(huán)節(jié)可以借用真菌毒素快速檢測(cè)儀定量檢測(cè)以控制入庫(kù)真菌毒素含量。