《Mycotoxin Research》：Occurrence of ergot alkaloids and deoxynivalenol in Brazilian wheat and cattle feed determined by UHPLC-MS/MS
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本研究对巴西小麦和牛饲料中麦角生物碱（EAs，包括麦角克碱、麦角柯宁碱、α-麦角隐亭碱、麦角胺宁碱和麦角辛碱）与脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的单独及联合存在情况进行了新颖且全面的评估。研究人员采用超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS），于2023
本研究对巴西小麦和牛饲料中麦角生物碱（EAs，包括麦角克碱、麦角柯宁碱、α-麦角隐亭碱、麦角胺宁碱和麦角辛碱）与脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的单独及联合存在情况进行了新颖且全面的评估。研究人员采用超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS），于2023年1月至2025年3月期间，分析了来自巴西不同食品和饲料工业的92份小麦籽粒样品和79份牛饲料样品。约78%的小麦样品和72%的牛饲料样品中至少含有一种EA。麦角辛碱是小麦中的主要生物碱，平均浓度为8.06 μg/kg；相比之下，麦角胺宁碱是牛饲料中的主要污染物，平均浓度为2.37 μg/kg。DON也呈现高污染水平，在小麦中的平均浓度为1,913 μg/kg，在牛饲料中为222.14 μg/kg。92份小麦样品中有8份同时检出全部五种EAs，而牛饲料样品中未观察到全部五种EAs同时存在。DON与不同EAs的共现率在小麦中为14.1%–65.2%，在牛饲料中为6.3%–40.5%。这些发现凸显了巴西真菌毒素监测的重要性，并证明了UHPLC-MS/MS作为检测动物饲料等复杂基质中这些真菌毒素的工具的稳健性。
基于UHPLC-MS/MS的巴西小麦与牛饲料中麦角生物碱及脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染研究解读
**研究背景与问题**
谷物作物真菌污染是全球关注的重大问题，估计有25%–50%的谷物受到污染，其中5%–10%被认为不适合食用，造成显著的经济损失。真菌毒素的产生是这种污染最关键的后果之一，这些有毒化合物危及食品和饲料安全，威胁公共健康。麦角生物碱（EAs）主要由麦角菌属（Claviceps spp.）产生，常见于大麦、黑麦和小麦等谷物作物中，可导致人和动物出现发热、坏疽、流产、泌乳抑制、超敏反应、末梢缺血坏死等毒性效应。脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）是由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）产生的B型单端孢霉烯族毒素，是巴西小麦及其副产品中检出频率最高的真菌毒素，对畜禽和人类均可引起胃肠道紊乱。由于小麦和小麦副产品广泛用于牛饲料配方，DON也常在牛饲料中检出。考虑到EAs主要通过血管收缩和神经内分泌机制发挥作用，而DON主要抑制蛋白质合成、损害肠道完整性并调节免疫反应，二者的联合暴露可能产生复杂的综合毒性效应，但目前对此了解甚少。虽然欧盟法规对小麦中EAs和DON的最高耐受水平（MTL）以及动物饲料中DON的指导值已有规定，但巴西仅对供人食用小麦中的DON设定了限量，尚未对动物饲料中的DON或EAs以及人类食品中的EAs设立监管限值。此外，巴西有关EAs及其与其他真菌毒素联合污染的数据十分匮乏，缺乏可供国家和国际比较的系统性数据集。因此，开展EAs和DON在巴西小麦和牛饲料中的污染及其自然共现模式研究具有重要意义。
**主要技术方法**
研究人员采用已验证的超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS），对2023年1月至2025年3月期间采集自巴西南里奥格兰德州、圣卡塔琳娜州、巴拉那州和圣保罗州的面粉厂、饲料制造商和谷物加工企业的92份小麦籽粒样品和79份牛全价颗粒饲料样品进行了分析。样品由企业按照常规真菌毒素监测计划提交，并在实验室经粉碎、均质后，分别对麦角辛碱、麦角柯宁碱、α-麦角隐亭碱、麦角胺宁碱、麦角克碱和DON进行定量检测。EAs的检测采用C18色谱柱分离，正离子电喷雾电离（ESI）和多反应监测（MRM）模式；DON的检测采用Zorbax SB-C18色谱柱，负离子ESI和MRM模式。方法学验证参数包括检出限（LOD）、定量限（LOQ）、线性、基质效应、精密度、回收率、重复性、选择性及不确定度，均符合相关指南要求。
**研究结果**
**小麦中EAs和DON的污染情况**
在92份小麦样品中，约78%（n=72）的小麦样品至少含有一种可检出的EA。麦角辛碱是最常检出的生物碱（68.5%），其次是麦角胺宁碱（45.6%）、α-麦角隐亭碱（38.0%）、麦角柯宁碱（27.1%）和麦角克碱（13.0%）。EAs的平均浓度分别为麦角辛碱8.06 μg/kg、麦角胺宁碱45.6 μg/kg、α-麦角隐亭碱2.97 μg/kg、麦角柯宁碱2.42 μg/kg和麦角克碱1.94 μg/kg，最高浓度可达1,700 μg/kg（麦角胺宁碱）。DON的检出率高达97.8%，阳性样品平均浓度为1,994 μg/kg，最高达3,490 μg/kg，证实了DON作为巴西小麦主要污染物之一的地位。
**小麦中真菌毒素的共现情况**
DON与EAs之间存在频繁的共现。DON与麦角辛碱的共现率最高，为65.2%；DON与麦角胺宁碱为46.7%；DON与麦角克碱的共现率为14.1%。五种EAs仅在8/92份小麦样品中同时检出。两种EAs之间的共现率方面，麦角辛碱+麦角胺宁碱组合为40.2%，麦角辛碱+α-麦角隐亭碱为32.6%，麦角胺宁碱+α-麦角隐亭碱为27.2%，α-麦角隐亭碱+麦角柯宁碱为26.1%，麦角克碱+麦角胺宁碱为13.0%。这些结果提示谷物中同一作物被不同真菌属（如Claviceps和Fusarium）定殖会导致多种代谢物同时存在。
**牛饲料中EAs和DON的污染情况**
在79份牛饲料样品中，超过72%（n=57）的样品至少含有一种可检出的EA。麦角胺宁碱是最主要的污染物，检出率为59.5%，浓度范围为
**牛饲料中真菌毒素的共现情况**
DON与麦角胺宁碱的共现率为40.5%，DON与麦角辛碱为31.6%，DON与α-麦角隐亭碱为6.3%。EAs中，麦角辛碱+麦角胺宁碱是最常见的组合，检出率为26.6%，阳性样品平均浓度分别为2.37 μg/kg和5.09 μg/kg。α-麦角隐亭碱与麦角辛碱和麦角胺宁碱的共现频率较低，分别为7.6%和6.3%。
**与监管限值的比较**
在92份小麦样品中，仅5份（5.43%）样品的总EA浓度超过欧盟150 μg/kg的监管最高水平，提示存在孤立的危险性污染案例。54.3%的小麦样品DON浓度超过巴西2,000 μg/kg的最高耐受水平，84.9%超过欧盟1,000 μg/kg的行动水平，表明小麦DON污染不仅频繁且具有毒理学意义。所有牛饲料样品的DON浓度均未超过欧盟委员会（EC）2016年设定的动物饲料指导值。
**讨论与结论**
这项研究通过应用先前验证的UHPLC-MS/MS方法，首次对巴西小麦和牛饲料中EAs和DON的同步污染进行了全面评估，填补了该国因EAs监测能力有限而导致的显著知识空白。研究发现约78%的小麦样品和72%的牛饲料样品至少含有一种EA，其中麦角辛碱在小麦中占主导，麦角胺宁碱在牛饲料中占主导。DON与不同EAs的共现率在小麦中为14.1%–65.2%，在牛饲料中为6.3%–40.5%。这些发现支持巴西需要对真菌毒素污染进行持续监测和综合风险评估。研究结果也证实了UHPLC-MS/MS作为检测动物饲料等复杂基质中这些真菌毒素的监测工具的稳健性。考虑到多种真菌毒素共存可能产生叠加或协同毒性效应，本研究为未来开展累积风险评估和制定更全面的食品与饲料监管策略提供了重要的基础数据。
