番茄中链格孢毒素细交链孢菌酮酸的空间分布与定量分析：基于MALDI-MSI与LC-MS/MS技术的创新研究

本研究针对番茄及其加工产品中链格孢毒素细交链孢菌酮酸（TeA）污染问题，首次结合基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）与液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，揭示了TeA在单个番茄中的空间分布规律与定量水平。研究发现，97%的病变番茄样本TeA含量远超欧盟食品安全局（EFSA）建议限值（最高超标543倍），并通过转基因番茄实验证实tgCotA品系可显著抑制TeA积累。该研究为番茄产业链中TeA的防控提供了新策略。

　　

研究背景与问题
番茄（Solanum lycopersicum）作为全球重要经济作物，富含维生素C和抗癌物质番茄红素，却在种植和储运过程中极易受链格孢菌（Alternaria）侵染。这类真菌产生的细交链孢菌酮酸（Tenuazonic acid, TeA）虽在体外毒性较低，但体内可引发哺乳动物呕吐、内脏出血甚至死亡，其作用机制是通过抑制真核生物核糖体蛋白合成。更严峻的是，瑞士、意大利等地的市场监测发现，番茄酱等加工产品中TeA污染率高达81%，最高浓度达5955?μg/kg，远超EFSA设定的500?μg/kg参考值。然而，既往研究仅关注批量样本的整体污染水平，对毒素在单个番茄中的分布模式及动态积累过程知之甚少。

研究设计与技术方法
中国科学院等机构的研究人员Fan Sun、Yingying Fan等首次联合运用两种质谱技术：基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）可原位可视化TeA的空间分布，而液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）则实现绝对定量。团队分析了2022年采集的77个病变加工番茄样本，并通过人工接种实验追踪Alternaria alternata侵染动态，同时评估了转基因番茄品系（tgCotA和tgChitinase）的抗病性与毒素积累特性。

研究结果

1. 病变番茄中的TeA污染水平
   所有病变样本均检出TeA（检出率100%），含量范围105.32–271,556.64?μg/kg，97%样本超过EFSA参考值，无症状番茄则低于54.23?μg/kg。地理条件和果实成熟度显著影响毒素积累。

2. 空间分布特征
   MALDI-MSI显示TeA呈由核心向表面递减的梯度分布，与病斑扩展方向一致，证实真菌由内部定植向外扩散的侵染模式。

3. 转基因番茄的抗性差异
   tgCotA品系对Alternaria alternata表现出显著抗性，TeA含量降低；而表达几丁质酶的tgChitinase品系反而加剧毒素积累，提示抗病策略需针对性设计。

结论与意义
该研究突破传统批量检测局限，首次在单果尺度解析TeA的时空分布规律，为精准防控提供理论依据。MALDI-MSI与LC-MS/MS的联用策略，兼具空间分辨与定量优势，尤其适用于真菌毒素迁移机制研究。发现tgCotA的显著抗性为育种提供新靶点，而TeA在加工产品中的高风险性则呼吁行业加强原料筛选。成果发表于《Food Chemistry》，对保障番茄产业链安全具有重要实践价值。