《Journal of Food Composition and Analysis》:Carcinogenic risk assessment of dietary exposure to aflatoxin B1, fumonisin B1, and ochratoxin A in cereals from the Fuyang region of Anhui Province
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谷物中真菌毒素污染是重要的食品安全问题。研究人员对安徽阜阳地区114份谷物样品中的黄曲霉毒素B1(AFB1)、伏马菌素B1(FB1)和赭曲霉毒素A(OTA)进行测定并开展膳食风险评价。其中83.8%玉米检出AFB1,100%玉米和6.5%小麦检出FB1。测得原
谷物中真菌毒素污染是重要的食品安全问题。研究人员对安徽阜阳地区114份谷物样品中的黄曲霉毒素B1(AFB1)、伏马菌素B1(FB1)和赭曲霉毒素A(OTA)进行测定并开展膳食风险评价。其中83.8%玉米检出AFB1,100%玉米和6.5%小麦检出FB1。测得原料到加工食品的迁移率:煮制食品为55.79–77.0%,非煮制食品为52.51–96.60%;将这些迁移率作为加工因子纳入摄入量估算,改变了暴露计算并显著影响风险评估。最终在“所有消费者”和“儿童”群体中观察到潜在致癌风险。虽然玉米类食品仅占谷物消费量的3.4%,但其对估计致癌风险的贡献与小麦不成比例。该方法提高了风险评估准确性,并凸显安徽阜阳地区应优先控制玉米中真菌毒素。
研究背景方面,小麦和玉米是全球广泛种植的谷类作物,谷物常受曲霉属(Aspergillus spp.)、镰刀菌属(Fusarium spp.)、青霉属(Penicillium spp.)等产毒真菌污染。黄曲霉毒素(AFs)、赭曲霉毒素A(OTA)、伏马菌素(FBs)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)是谷物中最常见真菌毒素。?《国际癌症研究机构》(IARC)将AFB1列为1类人类致癌物,OTA和FB1列为2B类可能人类致癌物。现有多数研究基于原料谷物污染水平估计暴露,隐含假设加工过程污染物水平不变,但烘焙、蒸煮、碾磨等加工可显著降低毒素含量,因此当前暴露与风险估计可能存在偏差或高估。安徽阜阳是皖北重要产区,缺乏将加工因子纳入的多毒素致癌风险充分评估,故研究人员建立原料污染—食品加工—膳食摄入—健康风险表征的加工调整风险评估框架。
主要技术方法上,研究人员于2023年6—10月从阜阳核心种植区随机采集114份谷物样品,包括46份小麦与68份玉米,来源为零售市场或农户储存。以高效液相色谱(HPLC)配荧光检测器定量AFB1、FB1、OTA;用加标基质室温平衡30天模拟天然污染,再制成煮制食品面条与非煮制食品馒头/面包,测定残留并算加工因子(PF)。消费数据取自安徽统计年鉴与皖北六市资料,体重数据来自既往文献中816名消费者;确定性评估用平均与第95百分位消费及左删失数据的下界、中界、上界情景,概率性评估用蒙特卡洛模拟5万次并做Spearman秩相关敏感性分析。风险表征采用边际暴露量(MoE)、累计MoE(MoET)及肝细胞癌(HCC)风险模型。
研究结果如下。3.1 分析方法验证:通过回收率、线性、重复性和灵敏度验证,三种毒素回归R2均高于0.999,回收率84.0%–92.4%,方法适用于谷物真菌毒素分析。3.2 谷物中真菌毒素发生:玉米AFB1阳性率83.8%,浓度0.34–262.19 μg/kg,67.65%超出中国食品限量20 μg/kg;FB1在玉米100%检出、浓度0.30 mg/kg–11.31 mg/kg,小麦仅6.5%阳性;OTA未检出。说明玉米是AFB1与FB1主要污染载体。3.3 不同加工模式下的真菌毒素加工因子:煮制食品AFB1残留率60.26%–77.70%、FB1为58.38%–70.53%、OTA为55.79%–75.50%;非煮制食品AFB1为62.15%–85.02%、FB1为64.70%–96.60%、OTA为52.51%–71.82%。表明加工会降低但不可消除毒素,且因子因毒素理化性质与工艺而异。3.4 煮制食品确定性暴露:小麦制品中FB1为主,儿童暴露最高、成人最低;玉米制品暴露显著高于小麦,FB1是主要驱动,玉米虽占消费3.4%却是暴露主源。3.5 非煮制食品确定性暴露:模式同煮制,但非煮制残留更高,玉米类食品FB1暴露更突出,儿童最高、成人最低。3.6 三种真菌毒素确定性风险表征:小麦制品MoE低于104,玉米制品MoE比小麦低40.3–91.7倍,累计MoET由玉米主导且全人群低于104,儿童风险最大。3.7 煮制食品概率性暴露:蒙特卡洛结果显示小麦与玉米模式同确定性,FB1主导,玉米暴露远高于小麦,儿童因单位体重摄入高而暴露大。3.8 非煮制食品概率性暴露:非煮制暴露高于煮制,玉米非煮产品是主要暴露源,FB1仍为主导。3.9 三种真菌毒素概率性风险表征:小麦制品LB情景MoE高于104,MB/UB儿童略低于阈值;玉米制品各群体MoE均远低于104,累计风险由玉米决定。敏感性分析中玉米AFB1含量与风险正相关最强(全体0.81、成人0.88、儿童0.84),体重为负相关。3.10 AFB1的HCC风险表征:小麦制品儿童HCC风险最高0–1.81×10-5例/10万人/年;玉米制品儿童P95 LB为3.72×10-3,全体1.43×10-3,高于EFSA推荐限1.33×10-3;累计HCC风险在全体与儿童P95超阈。
讨论部分总结:研究人员指出皖北阜阳缺此类充分评估,本研究量化了当地小麦玉米中AFs、FBs、OTA并评致癌风险。约80.9%玉米超CAC的FB1+FB2限量4000 μg/kg,AFB1均值88.80 μg/kg、67.65%超中国食品限量,温暖气候促进曲霉与镰刀菌生长使东部南部污染高于冷区。加工中浸泡、煮、烤可部分降毒但难消除,PF差异与亲水性、疏水性、热稳定性及水量温度时间有关。结果支持强化玉米产储销全链监测,并为FB1监管提供证据。
结论部分翻译:谷物中多种真菌毒素污染普遍威胁收获前后果品安全;阜阳作为皖北最重要产区此前评估不足。本研究表明FB1在6.52%小麦和100%玉米检出,玉米最大值11.309 mg/kg,约80.9%玉米超CAC限量;AFB1在83.8%玉米检出、均值88.80 μg/kg,67.65%超中国食品限量。FB1高污染与既往中国东部西南研究相近。AFB1与FB1在暖湿东部南部高于东北新疆内蒙古,符合曲霉属与镰刀菌属生长规律。加工可迁移并部分降低毒素,PF因毒素特性与工艺而异;亲水FB1煮制残留较低,疏水热稳AFB1去除较难。研究凸显阜阳地区需优先管控玉米中AFB1与FB1,积累区域数据可支撑未来FB1在玉米制品中的监管与风险管理。该文发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。