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综述:撒哈拉以南非洲隐蔽真菌毒素研究的知识结构与演进:系统性综述与网络分析方法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Toxicon: X 3.6
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本综述系统回顾了撒哈拉以南非洲地区隐蔽真菌毒素(masked mycotoxins)的研究现状,揭示了其检测挑战与健康风险。作者通过文献计量与网络分析指出,该地区研究高度集中于尼日利亚,且多依赖国际合作。隐蔽毒素(如DON-3-glucoside、ZEN-14-glucoside)在玉米、小麦等主食中广泛存在,常规方法难以检测,却在消化过程中可转化为高毒性母体化合物(如DON、ZEN),对食品安全和公共健康(尤其儿童与孕妇)构成严重威胁。综述呼吁加强区域合作、提升分析能力(如LC-MS/MS)并制定针对性监管政策。
1.0. 引言
真菌毒素是由曲霉(Aspergillus)、镰刀菌(Fusarium)和青霉(Penicillium)等真菌产生的有毒次级代谢产物,广泛污染玉米、小麦、水稻等重要作物,对全球食品安全和人类健康构成严重威胁。在撒哈拉以南非洲(SSA),由于气候条件适宜真菌生长、社会经济挑战以及农业实践不足等因素,真菌毒素污染水平尤为严重。
除了游离真菌毒素,隐蔽真菌毒素作为一种经过化学修饰的衍生物,正成为新兴风险。这些化合物通常与糖、氨基酸或硫酸盐结合(如DON-3-glucoside、ZEN-14-sulfate),从而在常规分析中“隐蔽”起来。它们可在消化过程或食品加工中被水解,释放出有毒的母体化合物,带来潜在的健康危害。尽管其重要性日益凸显,SSA地区对隐蔽真菌毒素的研究仍处于初步阶段,存在检测能力有限、监管框架薄弱等问题。
2.0. 材料与方法
本研究采用系统性综述和网络分析方法,遵循PRISMA指南,从Dimensions AI数据库中检索2000–2025年间发表的文献。关键词包括“modified mycotoxin”、“masked mycotoxin”、“hidden mycotoxin”和“emerging mycotoxin”。最终纳入22篇符合条件的研究。
数据分析采用VOSviewer软件进行合作网络、共引网络和文献耦合分析,并结合主题分析,以揭示SSA地区隐蔽真菌毒素研究的知识结构和演进趋势。
3.0. 结果与讨论
3.1. 数据概况
研究筛选后共纳入22篇文献,时间跨度为2013年至2024年。年发表量在2014–2017年间仅为每年1篇,2018年后略有增加,但整体研究规模仍较小。值得注意的是,仅13.6%的研究将隐蔽或修饰真菌毒素作为主要研究对象,其余多数为附带发现。
3.2. 研究特征与地理分布
尼日利亚是研究最多的国家,占全部文献的47.6%,其余研究零星分布于埃塞俄比亚、南非、肯尼亚和纳米比亚。这种不平衡反映出地区间研究基础设施和资金投入的差异。尼日利亚的领先地位得益于国际农业研究所(IITA)等机构的长期支持和国际合作。
3.3. 网络分析结果
合作网络分析显示,SSA地区的研究高度依赖国际合作,奥地利、比利时和英国是主要合作伙伴。共引分析中,Chilaka等人(2017)、Adetunji等人(2014)的研究被引频次最高,成为该领域的核心文献。文献耦合分析进一步证实,奥地利、尼日利亚和比利时在研究知识基础上高度重叠。
3.4. 隐蔽真菌毒素在作物中的流行与分布
玉米、高粱和小麦是SSA地区受污染最严重的主食作物。研究表明,玉米中普遍存在伏马毒素(fumonisins)及其隐蔽形态(如DON-3-glucoside和ZEN-14-glucoside)。埃塞俄比亚的小麦样品中,DON-3-glucoside的检出率高达64%,最大浓度达2,120 μg/kg。高粱和小米中也发现隐蔽形态的镰刀菌毒素,如15-ADON、DON-3G和ZEN-14G。
3.5. 主要隐蔽毒素类型
在SSA地区,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)的葡萄糖苷结合物是最常检测到的隐蔽毒素。DON-3-glucoside可在肠道中被微生物水解,释放出具有免疫毒性和肠道毒性的DON。ZEN-14-glucoside同样可能被水解为具有雌激素效应的ZEN,但其毒性和代谢途径研究仍不充分。
3.6. 其他隐蔽毒素与新兴问题
除DON和ZEN衍生物外,其他 trichothecenes 如 T-2 毒素和 HT-2 毒素的隐蔽形态也有报道,但相关研究非常有限。多毒素共存现象常见,可能产生协同毒性效应,进一步增加健康风险。
3.7. 分析检测方法
隐蔽毒素的检测主要依赖液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)等高通量技术,但这些方法在SSA地区普及度低。免疫学方法(如ELISA)成本较低但灵敏度与特异性有限。未来需开发适合资源有限地区的高效检测工具。
3.8. 研究空白与未来方向
当前主要研究空白包括:隐蔽毒素的毒理学与代谢动力学数据缺乏;多种作物(如木薯、豆类)中的污染情况未明确;地区性监测与监管政策缺位。未来应优先开展以下工作:扩大监测范围与频率;加强本土检测能力建设;深入研究隐蔽毒素在人体内的生物转化与健康效应;推动作物抗性育种和采后减毒技术研发。
4.0. 结论
本综述表明,SSA地区对隐蔽真菌毒素的研究仍处于早期阶段,存在明显的地理不平衡和方法学限制。隐蔽毒素在主要作物中广泛存在,且可能通过水解恢复毒性,构成“隐藏”的健康威胁。未来需通过区域合作、技术转移和政策调整,构建更完善的食品安全防护体系,以保障公众健康与粮食安全。
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