中国膳食中关键霉菌毒素的多维暴露评估与隐藏形态释放机制研究

《LWT》：Critical Mycotoxins in Chinese Diets: Multidimensional Exposure Assessment, Thermal Degradation, and Hidden Mycotoxin Release Mechanisms

本研究针对中国居民膳食中46种霉菌毒素（包括新兴/隐藏形态）开展系统性风险评估，通过优化C18/EMR-Lipid净化技术的UHPLC-MS/MS方法，揭示73.7%样品存在共污染现象，发现2-7岁儿童暴露风险为成人的1.2-2.5倍。分子对接证实隐藏形态ENNs通过氢键网络和疏水作用（ΔG: -5.40至-6.55 kcal/mol）与淀粉/蛋白基质结合，热加工（>150°C）和碱性条件（pH>12）可促使其释放。研究成果为修订食品安全标准提供关键数据支撑。

　　

霉菌毒素作为真菌产生的有毒次级代谢产物，长期潜伏在谷物、坚果等农产品中，不仅威胁全球粮食安全，更通过膳食暴露引发癌症、免疫抑制等健康风险。尽管各国已对黄曲霉毒素B₁（AFB₁）、赭曲霉毒素A（OTA）等经典毒素设立严格限量，但恩尼铵素（ENNs）、交链孢酚单甲醚（AME）等新兴毒素仍处于监管盲区。更棘手的是，这些毒素可与食物基质通过非共价相互作用形成“隐藏形态”，逃避常规检测，导致真实暴露水平被严重低估。尤其对代谢系统未发育完全的儿童群体，其健康威胁可能远超现有认知。

为破解这一难题，浙江工业大学周健团队在《LWT》发表研究，通过覆盖15类食物的全膳食研究（Total Diet Study, TDS），系统评估46种霉菌毒素的污染状况，并首次从分子层面揭示隐藏形态ENNs的释放机制。研究采用超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）技术，结合C₁₈/EMR-Lipid混合净化策略，显著提升复杂基质中痕量毒素的检测效率。样本队列涵盖中国第六次TDS计划的1877份食品，严格模拟家庭烹饪条件（蒸煮、烘焙等）制备样品，确保暴露评估贴近真实消费场景。

方法学优化与验证

通过中心复合设计（CCD）优化前处理参数，确定128 mg C₁₈+23 mg EMR-Lipid为最佳吸附剂组合，使46种毒素回收率达84.9%-129.4%，基质效应控制在32.7%-168.5%。方法灵敏度（LODs: 0.01-50.0 μg/kg）满足欧盟与中国法规要求，并通过CRMs（认证参考物质）每20样本穿插质控，确保数据可靠性。

霉菌毒素污染流行趋势

分析显示73.7%样品存在共污染，40%样本含≥2种毒素。新兴毒素如ENNs、AME在谷物中检出率高达49.8%-69.5%，而动物源性食品中，肝脏100%污染替恩毒素（tentoxin），鸡蛋蛋黄特异性富集白僵菌素（beauvericin）。地理分布上，北方玉米主食人群AFB₁暴露风险显著高于南方稻米消费区，凸显饮食结构与气候的双重影响。

暴露评估与风险表征

成人慢性暴露评估中，AFB₁、OTA和sterigmatocystin的暴露边界（MoE）分别为65.4-172、125-252和96.2-147，均低于安全阈值（10,000）；AME的危害商（HQ）高达313%-346%，提示不可忽视的致癌风险。2-7岁儿童因单位体重摄入量高且代谢解毒能力弱，各类毒素暴露风险为成人的1.2-2.5倍，其中AME的HQ飙升至584%-592%。

食品加工对霉菌毒素的影响

热处理（150°C以上）可降解65%以上毒素，但碱性条件（pH>12）通过水解酯键导致乙酰化呕吐毒素衍生物转化为DON，伏马毒素（fumonisins）则生成稳定水解产物。值得注意的是，ENNs在温和加热（100°C）或酶解过程中释放量增加28%-101%，证实其以隐藏形态存在于基质中。

隐藏ENNs的结合机制

分子对接表明，ENB与直链淀粉（amylose）通过疏水作用嵌入螺旋空腔（ΔG=-5.40 kcal/mol），与麦谷蛋白（gliadin）C₄疏水口袋结合时（ΔG=-6.55 kcal/mol），氢键网络（2.1-2.9 ?）和烷基相互作用共同稳定复合物。体外消化实验进一步验证，淀粉酶和蛋白酶分别释放39.9%和63.6%的隐藏ENNs，全消化体系释放率超100%。

本研究通过多维暴露评估与机制解析，首次量化中国居民膳食中隐藏霉菌毒素的健康风险，明确儿童为敏感人群。分子层面揭示的ENNs-基质相互作用机制，为开发针对性消减技术提供理论依据。研究成果呼吁监管框架扩展至新兴毒素及加工食品，尤其需制定儿童膳食安全专项标准。