《Foods》：Weather-Related Variations of Mycotoxins in Maize: A 2024 Study from AP Vojvodina (Serbia) and the Republic of Srpska (Bosnia and Herzegovina)
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气候变异性强烈影响玉米中的真菌生态学和真菌毒素（mycotoxins）污染模式。本研究评估了2024年生长季天气条件对来自两个东南欧地区（塞尔维亚伏伊伏丁那自治省（Autonomous Province of Vojvodina, APV）和波斯尼亚与黑塞哥维
气候变异性强烈影响玉米中的真菌生态学和真菌毒素（mycotoxins）污染模式。本研究评估了2024年生长季天气条件对来自两个东南欧地区（塞尔维亚伏伊伏丁那自治省（Autonomous Province of Vojvodina, APV）和波斯尼亚与黑塞哥维那斯普斯卡共和国（Republic of Srpska, RoS））玉米中受管制和新兴真菌毒素发生及共现的影响。研究人员使用靶向21种真菌代谢物的液相色谱-串联质谱（liquid chromatography–tandem mass spectrometry, LC-MS/MS）方法分析了共266份玉米样品。夏季异常炎热干燥的条件，特别是APV在8月记录的严重干旱，与真菌毒素谱的区域差异相关。APV玉米表现出与干旱相关的真菌毒素（尤其是黄曲霉毒素（aflatoxins））更高的污染水平，而伏马菌素（fumonisins）在两个地区均高度流行。总体而言，伏马菌素是主要的受管制真菌毒素（88.0%），其次是黄曲霉毒素（41.4%）和T-2/HT-2毒素（31.6%），而脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol）和玉米赤霉烯酮（zearalenone）出现频率较低。新兴代谢物显示出高流行率，特别是交链孢酚单甲醚（alternariol monomethyl ether, AME, 86.5%）、串珠镰刀菌素（moniliformin, MON, 74.4%）和麦角生物碱（ergot alkaloids, EAs, 53.4%）。共现分析揭示了189种不同的组合，最多同时检测到十种真菌毒素。这些发现证明了区域特异的天气驱动的玉米污染变化，并强调了需要包括受管制和新兴污染物的多真菌毒素监测策略。
**论文解读：玉米中真菌毒素的天气相关变化——2024年AP Vojvodina（塞尔维亚）和Republic of Srpska（波斯尼亚和黑塞哥维那）研究**
**研究背景**
玉米（*Zea mays* L.）是全球最重要的谷类作物之一，在巴尔干地区（如塞尔维亚和波斯尼亚与黑塞哥维那，简称BIH）对农业经济具有关键作用。然而，玉米安全长期受真菌毒素（mycotoxins）威胁——这些由曲霉属（*Aspergillus*）、镰刀菌属（*Fusarium*）和青霉属（*Penicillium*）等丝状真菌产生的有毒次级代谢物，可导致人畜致癌、免疫抑制和肾毒性，并通过作物拒收和牲畜生产力下降造成重大经济损失。真菌毒素的发生和浓度受环境因素强烈影响，尤其是生长季的天气条件（温度与降水模式）。例如，炎热干燥条件有利于黄曲霉毒素（aflatoxins, AFs）积累，而高湿温和则促进脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）和玉米赤霉烯酮（zearalenone, ZEA）产生；伏马菌素（fumonisins, FBs）在巴尔干地区广泛存在，常在干湿交替年份达到峰值。近年，新兴真菌代谢物如串珠镰刀菌素（moniliformin, MON）、链格孢霉毒素（Alternaria toxins）和麦角生物碱（ergot alkaloids, EAs）因频繁检出及有限毒理学数据而受到关注。然而，针对波斯尼亚与黑塞哥维那斯普斯卡共和国（Republic of Srpska, RoS）玉米的综合多真菌毒素研究极其匮乏。2024年巴尔干地区经历了异常高温和干旱（尤其8月AP Vojvodina, APV记录严重干旱），创造了高风险环境。因此，本研究旨在全面评估2024年极端天气下来自APV（塞尔维亚）和RoS（BIH）两个东南欧重要农业区的玉米污染，分析区域天气差异对真菌毒素发生、浓度及共现的影响，以改善区域玉米安全监测和风险管理。
**研究内容与意义**
研究人员在2024年收获季从APV（n=85）和RoS（n=181）共采集266份玉米样品，采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）方法同时检测21种真菌代谢物（包括受管制毒素和新兴/非管制代谢物），并结合气象数据和统计分析（单因素方差分析ANOVA）探究天气与污染模式的关系。结论表明：受管制毒素中FBs占主导（88.0%），AFs（41.4%）和T-2/HT-2毒素（31.6%）次之，而DON和ZEA低频出现；新兴代谢物AME（86.5%）、MON（74.4%）和EAs（53.4%）高发；共现分析发现189种组合，最多同时检出10种毒素；区域差异显著：APV因更干旱而AFs污染更重，但FBs在两地均高发。该研究首次对RoS玉米进行全面的LC-MS/MS多真菌毒素表征，揭示了气候驱动的区域特异性污染变化，强调需将受管制和新兴污染物纳入监测策略。论文发表在《Foods》。
**主要技术方法**
1. **样本采集**：2024年9–10月从APV（塞尔维亚北部，n=85）和RoS（BIH北部，n=181）随机采集玉米样品，依据EU法规2023/2782进行采样，收获后立即收集以排除储存污染。
2. **天气分析**：获取2024年生长季（4–10月）月均气温和总降水量，与长期平均值（APV:1991–2020；RoS:1990–2020）比较偏差。
3. **LC-MS/MS分析**：采用改良的Hofmann和Scheibner方法，使用Vanquish Core HPLC-TSQ Quantis三重四极杆质谱仪（HESI源），Hypersil GOLD C18色谱柱分离，定量21种真菌代谢物（包括AFs、FBs、DON、ZEA、T-2/HT-2毒素、OTA、MON、AME、AOH、TEN及6种EAs等）。方法验证（回收率73.3–114%），LOD和LOQ基于信噪比确定。
4. **统计分析**：使用TIBCO Statistica? 14.0.15进行描述性统计和单因素方差分析（ANOVA），以p<0.05判断区域间差异显著性。
**研究结果**
**3.1 天气条件分析**
通过比较2024年生长季与长期气候平均值发现：两区域均比历史同期更热，平均气温20.0°C（APV高出2.2°C，RoS高出2.6°C）；降水模式差异显著——APV总降水略低于均值但分布不均（8月仅5.2 mm，严重干旱），RoS则普遍偏湿（尤其6月和9月）。这些条件解释了对干旱相关毒素（如AFs）和湿度相关毒素的不同影响。
**3.2 受管制、非管制和新兴真菌毒素的发生**
基于266份样品的LC-MS/MS分析，受管制毒素中FBs（FB1+FB2）检出率88.0%，为最主导；AFs总检出率41.4%（AFB1为主36.1%）；OTA检出39.8%；DON（3.0%）和ZEA（6.0%）很低；T-2/HT-2毒素联合检出31.6%。新兴代谢物中AME检出率86.5%最高，MON为74.4%，EAs为53.4%（以ergocristine ECR为主40.2%）。表明2024年气候不利于DON和ZEA产生，但有利于AFs、FBs及新兴毒素。
**3.3 APV与RoS间的描述性比较**
ANOVA显示：AFB1在APV中更频繁（57.0% vs 26.0%）且平均浓度更高（25.9 vs 12.0 μg/kg），但未达统计显著（p>0.05）；FBs在两地均极高（97.6% vs 83.4%），无显著区域差异（F=0.023，p=0.879）；OTA相似（44.7% vs 37.6%）；DON和ZEA偶发。显著区域差异仅见于STE（F=6.184，p<0.05）、TEN（F=55.376，p<0.001）和ECR（F=27.936，p<0.001）（RoS更高）。总AFs、总EAs和总T-2/HT-2毒素浓度受区域显著影响（p<0.05），而总FBs不受影响。
**3.4 法规限值合规性**
与EU及两国法规比较：APV玉米中AFB1超过人食限量（5 μg/kg）的比例达36.5%（RoS 12.7%），超过饲料限量（20 μg/kg）为15.3%（RoS 4.97%），表明APV因干旱而AF风险更高。FBs超过人食限量（4000 μg/kg）的比例APV为23.5%，RoS为17.1%，但均未超饲料指导值（60000 μg/kg）。OTA超过人食限量（5 μg/kg）的比例分别为44.7%（APV）和33.1%（RoS）。T-2/HT-2和ZEA超标极少。新兴毒素（AME、MON、EAs）尚无法规限量。
**3.5 真菌代谢物的共现**
共现分析显示：APV样品平均检出6种代谢物（最多10种）；RoS平均5种（最多10种）。共发现189种不同组合，最频繁组合包括FB1+FB2+AME+MON+FUS-X，常伴AFB1和/或EAs。这表明单一毒素评估会低估实际暴露，需关注复杂混合物可能产生的相加或协同毒性。
**讨论与结论**
讨论部分指出：研究结果证实2024年极端天气导致玉米污染模式以受管制与新兴毒素复杂混合为特征，且区域降水差异显著影响AFs（APV更高）和某些新兴毒素（RoS中STE、TEN、ECR更高）。共现现象突出，强调多真菌毒素监测的必要性。研究局限性在于仅量化游离态毒素，未分析修饰型（如DON-3-葡萄糖苷等），可能低估实际污染。结论部分翻译如下：本研究首次提供了BIH（尤其是RoS）玉米多真菌毒素污染的综合报告，并与APV（塞尔维亚）进行了比较。FBs是两地最主要的受管制真菌毒素；APV中黄曲霉毒素较高发与其更严重的干旱条件相关；而DON和ZEA仅零星出现；OTA在两区域发生相似。新兴真菌代谢物（特别是AME、MON和EAs）的高发，以及识别出189种涉及最多十种毒素共现的模式，凸显了玉米污染超出当前受管制毒素的复杂性。这些发现支持实施涵盖受管制和新兴真菌代谢物的全面LC-MS/MS监测计划，以改善东南欧的食品和饲料安全风险评估。由于本研究仅基于一个生长季，观察到的关系应视为关联而非因果，多年度研究有助于确认趋势并支持循证监测策略。
