中国大米中杂色曲霉毒素(LC-MS/MS检测)的污染特征、健康风险与残留规律研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Food Chemistry 8.5

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  为解决我国大米中杂色曲霉毒素(STC)污染缺乏系统性评估的问题,研究人员通过LC-MS/MS技术对17省份1032份大米样本进行纵向研究,揭示了STC的空间分布、品种差异及加工残留规律,发现籼稻污染风险显著高于粳稻,脱壳抛光可降低但无法完全清除STC残留,其与黄曲霉毒素B1(AFB1)的关联性为早期预警提供依据,研究成果为制定监管标准提供科学支撑。

  

论文解读

在食品安全领域,真菌毒素污染始终是悬在人类健康头顶的达摩克利斯之剑。作为黄曲霉毒素B1(AFB1)的前体物质,杂色曲霉毒素(Sterigmatocystin, STC)虽被国际癌症研究机构(IARC)列为2B类致癌物,却长期处于监管盲区。中国作为全球最大的稻米生产与消费国,南方居民日均大米摄入量高达400克,但关于STC的系统性研究却近乎空白。更令人担忧的是,现有数据显示意大利大米STC污染最高达15.85?μg/kg,而捷克曾制定的5?μg/kg限量标准因欧盟统一政策被废止,这使得风险评估缺乏科学依据。

针对这一严峻现状,广东省农业科学院的研究团队在《Food Chemistry》发表了一项突破性研究。他们采用高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,对2011-2022年间采集自17个省份的1032份大米样本(涵盖籼稻、粳稻、早稻和中晚稻)进行检测,同时模拟加工过程中的脱壳、抛光等环节,结合地理信息系统分析污染分布特征,并首次建立了STC与AFB1的关联模型。

关键技术方法
研究团队建立了一套完整的分析体系:通过优化LC-MS/MS参数实现0.01?μg/kg的检测限;采用分层随机抽样从17个水稻主产省获取样本;利用SPSS进行方差分析和Pearson相关性检验;参考欧盟食品安全局(EFSA)的BMDL10(基准剂量下限)模型进行健康风险评估;通过模拟加工实验量化脱壳抛光对STC的去除率。

主要研究结果
1. 污染特征与空间分布
• 全国样本STC检出率高达68.3%,最高浓度23.8?μg/kg出现在广西样本
• 南方省份(广西、云南、四川、广东)污染水平显著高于北方(黑龙江、吉林、辽宁)
• 籼稻STC含量均值(5.7?μg/kg)是粳稻(2.3?μg/kg)的2.5倍,而种植季节影响不显著

2. 健康风险评估
• 普通成人每日STC暴露量为0.008?μg/kg·bw,低于BMDL10(160?μg/kg·bw)
• 南方高消费人群(日均500g大米)暴露量达0.023?μg/kg·bw,MOE(暴露边际)值为6957,存在潜在风险

3. 加工残留规律
• 脱壳使STC降低34.6%,抛光再降28.2%,但重度污染样本(>15?μg/kg)仍残留42%毒素
• 加工后精米STC与AFB1的相关系数r=0.63(p<0.01),提示协同监控价值

4. STC与AFB1的关联性
• 两类毒素共检出率21.4%,且存在剂量依赖关系
• 在AFB1超标样本中,STC浓度普遍>8?μg/kg,支持其作为预警指标

结论与展望
该研究首次绘制了中国大米STC污染的"地理图谱",揭示出气候条件(南方高温高湿)、稻种特性(籼稻易感)和储存时间是关键影响因素。虽然当前总体风险可控,但加工残留的"顽固性"和高消费人群的潜在暴露值得警惕。更值得注意的是,STC与AFB1的强相关性为建立"前体物预警-终毒素防控"的二级监管体系提供了理论依据。

这项研究不仅填补了我国STC基础数据的空白,其建立的LC-MS/MS检测方案已被多个省级质检机构采纳。作者建议将STC纳入常规监测体系,特别加强对南方籼稻产区的重点管控,同时开展真菌毒素复合暴露的毒理学研究。这些成果对完善我国食品安全标准具有里程碑意义,也为全球真菌毒素防控提供了"中国方案"。

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