《Journal of the Science of Food and Agriculture》:White and whole wheat flour breads: composition and simultaneous exposure to group B trichothecenes
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背景:本研究旨在测定B组单端孢霉烯族毒素(group B trichothecenes, TCTBs)的概况,估计其每日暴露量,并评估其与不同类型切片小麦面包组成的关系。研究人员验证了一种同时测定TCTBs(脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、3-乙酰基-脱氧雪腐镰
背景:本研究旨在测定B组单端孢霉烯族毒素(group B trichothecenes, TCTBs)的概况,估计其每日暴露量,并评估其与不同类型切片小麦面包组成的关系。研究人员验证了一种同时测定TCTBs(脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、3-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)、15-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷(deoxyinivalenol-3-glucoside, DON-3G)和雪腐镰刀菌烯醇(NIV))的方法,并将其应用于同一工厂生产的六种切片面包的测定。
结果:该方法的回收率为83.0%至100.7%。至少两种TCTBs存在共存现象,36.7%的样品中DON水平高于1 mg kg?1。总TCTBs的估计每日暴露量是全球卫生当局目前推荐的DON水平的1.3至4.4倍。女性暴露于TCTBs最多,尤其是青少年。全麦切片面包的污染比白切片面包高1.3倍。主成分分析表明,DON-3G与乙酰化衍生物与纤维和蛋白质之间存在协方差模式,而DON与脂质含量相关。
结论:尽管这项研究在考虑消费市售全麦或白切片面包的背景下存在局限性,但它证实了TCTBs之间共污染和相互转化的证据。它可能有助于当前关于仅限制DON的最大耐受水平作为减轻接触这些化合物的手段的讨论。
小麦制品在世界饮食中占据重要地位,面包是小麦供应链的主要终端产品,其中全麦面包因更高的营养和功能价值而受到推荐。然而,全麦面粉在田间或储存期间更易受产毒真菌侵染,从而引入天然污染物如霉菌毒素。B组单端孢霉烯族毒素(group B trichothecenes, TCTBs)是一类由镰刀菌属(Fusarium)产生的霉菌毒素,常见于小麦籽粒并可残留于即食产品中,急性或慢性损害消费者健康。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)是其中流行度最高、毒性最强的成员,多国卫生机构仅为其制定了最大耐受限量(maximum tolerable limit, MTL),而3-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)、15-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷(DON-3G)和雪腐镰刀菌烯醇(NIV)等衍生物尚无独立限量。这些TCTBs在食品与饲料中可同时存在并相互转化,但目前风险评估多仅关注DON,忽视了其他衍生物的贡献。切片面包作为工业谷物制品,因其方便、口感佳和货架期长而日益普及。因此,研究人员开展本研究,旨在测定同一工厂六种市售切片面包中DON、3-ADON、15-ADON、DON-3G和NIV的共存概况,估计消费者每日摄入暴露量,并探索污染水平与面包化学组成的关系,为修订限量标准和制定缓解策略提供依据。
研究人员采用QuEChERS提取结合高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)的方法,同时测定五种TCTBs,并按ANVISA、INMETRO和欧洲委员会标准完成方法验证。样本来源于巴西南部Rio Grande市一家面包工厂自营门店,选取六种最常消费的切片面包(三明治面包、全麦三明治面包、100%全麦三明治面包、揉捏面包、去边三明治面包和长切三明治面包),在秋冬五个采样期共组成30个分析样本。此外,测定了蛋白质、脂质、还原糖、抗性淀粉等成分,采用方差分析和多元分析(聚类分析与主成分分析)评估数据。
方法性能方面,回收率在83.0%至100.7%之间,相对标准偏差(RSD)为1.5%~4.7%,定量限(LOQ
m)为49.00~93.56 μg kg
?1,远低于巴西和欧盟设定的DON限量(1000和500 μg kg
?1),表明该方法适用于切片面包中痕量TCTBs的同时测定。
切片面包中的TCTB概况显示,80%的样品存在两种(26.7%)或三种(53.3%)TCTBs共存。DON-3G在100%样品中检出,DON在46.7%样品中检出,15-ADON在70%样品中检出。在第二次和第三次采样期间,揉捏面包(KB)、三明治面包(SB)和长切三明治面包(LCSB)的DON浓度较高,KB中最高达8.16 μg g
?1,超过现行MTL 7~8倍。尽管全麦面包预期污染最重,但实际并未如此,最高污染出现在KB。该结果提示,面包制作过程未能完全降解原料中的TCTBs,且可能促进了不同形式间的转化。
每日暴露量估计基于官方体重和面包消费数据,对青少年、成年人和老年人按性别计算。总TCTBs的估计每日暴露量(estimated daily exposure, EDE)为1.3~4.4倍于全球卫生当局推荐的DON每日允许摄入量。女性青少年是暴露最高的人群,尤其是通过消费100%全麦三明治面包和去边三明治面包;NIV的EDE低于欧洲食品安全局建议的每日可耐受摄入量。不同面包类型中,100%全麦三明治面包导致最高的DON及衍生物暴露,而三明治面包导致最低暴露。
面包样品化学组成测定显示,全麦面包(WSB和100WSB)的蛋白质、灰分、抗性淀粉和纤维含量高于白面包制品,而还原糖和糖类分布因面包类型而异,揉捏面包和全麦三明治面包还原糖较高,长切三明治面包中麦芽糖最丰富。
TCTB概况与切片面包组成的关系通过聚类分析和主成分分析(PCA)考察。聚类分析表明,组成相似的面包类型(如三明治面包、去边三明治面包和长切三明治面包)往往具有相似的TCTB概况;全麦面包与白面包差异最大。PCA显示前两个主成分解释62.9%的变异,DON-3G与乙酰化衍生物(3-ADON和15-ADON)及灰分呈协变模式,DON与脂质含量相关,NIV与糖类相关。但研究人员强调,这些关联仅具探索性,不代表面包成分与TCTB浓度之间存在因果联系。
讨论部分强调,研究证实了TCTBs在切片面包中的共污染和潜在相互转化,单一DON限量不足以覆盖总和风险。虽然研究受限于单一工厂、30个样本和短期采样,但结果仍提示现行仅针对DON的MTL可能无法有效保障消费者安全,未来应考虑将其他TCTBs纳入限量标准,并加强对原料和加工工艺的控制,同时通过配方优化降低污染物生物可及性。结论部分确认,尽管研究范围有限,但为TCTBs共污染和相互转化提供了证据,有助于推动针对DON单一限量的修订讨论,以更好地降低这些化合物的总体暴露风险。