玉米生霉粒和霉變粒與真菌毒素含量關系的研究分析

姜友軍 陳晉瑩 徐廣超 余 苗

(中儲糧成都儲藏研究院有限公司1，成都 610091)(國家糧食和物資儲備局標準質量中心2，北京 100037)(江西省糧油質量監督檢驗中心3，南昌 330046)

近年來，國家高度重視食品安全，糧食是基本食品，也是其他食品加工的主要原料，糧食安全至關重要。據統計，全球每年有2%糧食因為霉變不能食用，主要是霉菌生長導致的結果[1]。真菌生長代謝活動會產生一系列的次生代謝產物，這些對人和動物均具有毒性，甚至致癌[2]。目前已知真菌有幾十萬種，但其中僅有一小部分會對家畜和人類健康產生威脅[3]，糧食中主要有曲霉菌屬、青霉菌屬、鐮刀霉菌屬等，他們能夠產生多種次生代謝產物，引起人和動物中毒，如玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素和赭曲霉毒素等[4]，尤其是黃曲霉毒素是一種強致癌物質，嚴重危害人類健康和生命安全[5,6]。所以監測糧食中的真菌毒素含量對確保食品安全至關重要。

為保證人畜健康，我國食品和飼料安全標準對糧食中的霉變粒和真菌毒素的限量做出了明確規定。玉米是我國主要糧食作物之一，又是飼料生產的重要原料，玉米生霉、霉變和真菌毒素污染直接影響到玉米儲藏加工的質量和安全，研究玉米生霉粒、霉變粒與真菌毒素之間含量的關系對玉米收儲具有重要意義。而由于玉米自身的特性使得玉米在種植后期和儲藏期間易生霉和霉變，在玉米收儲過程中生霉粒、霉變粒和真菌毒素含量都是主要監測的指標。目前，真菌毒素含量主要依靠理化檢驗法和快速檢測法檢測，這些方法需要專業儀器設備，檢測成本高、耗時相對較長，而生霉粒和霉變粒是感官檢驗，較容易掌握。玉米生霉霉變和玉米中的真菌毒素都是真菌作用的結果，那么玉米生霉、霉變與真菌毒素含量之間有沒有一定的相關性，能否通過感官檢驗生霉和霉變的含量來判斷真菌毒素的高低，目前，關于玉米生霉和霉變情況和真菌毒素含量之間的關系方面的研究較少。研究表明生霉粒含量與真菌毒素含量之間沒有明顯的線性關系，但他們研究僅限于局部地區，所選的樣本來源于某一個或幾個地區，且樣本量較少，品種的代表性不夠[7-9]。本研究收集了我國17個省(市)的玉米約1 300多份，覆蓋了我國玉米主產的省份，分別檢測生霉粒、霉變粒和4種真菌毒素(玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A)的含量，系統分析了生霉和霉變粒含量與真菌毒素含量之間的關系，以期更好地為企業在玉米收儲過程中質量安全監測提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

收集我國17個省(市、自治區)2013—2015年收獲的玉米，共計1 346份，其中江蘇省60份、重慶市29份、山西省100份、廣西壯族自治區50份、河北省100份、安徽省27份、福建省50份、廣東省50份、湖北省50份、湖南省50份、內蒙古自治區174份、山東省100份、四川省53份、陜西省50份、黑龍江省152份、遼寧省151份、河南省100份。

1.2 主要儀器設備

電子天平(感量0.000 1 g)；錘式實驗室粉碎磨；高速均質器；氮吹儀；1260型液相色譜儀(配紫外和熒光檢測器)。

1.3 檢測方法

玉米中生霉粒的檢驗方法按照GB/T 5494—2008《糧油檢驗 糧食、油料的雜質、不完善粒檢驗》進行檢驗，玉米中生霉粒的檢驗方法按照GB 2715—2016 《食品安全國家標準 糧食》規定的檢驗方法進行。

玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A的檢驗方法按照GB 2761—2017《食品安全國家標準 食品中真菌毒素限量》規定的檢驗方法進行。

1.4 數據分析

所有實驗均重復測定2次，采用Excel和SPSS軟件進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 實驗樣品生霉粒、霉變粒和真菌毒素檢測結果

各地玉米生霉粒、霉變粒和真菌毒素的總體情況見表1。從表1可以看出，不同地區玉米生霉和霉變情況不一樣，如重慶、福建、廣東、內蒙古、山東、陜西、黑龍江等省(市或自治區)玉米生霉情況較嚴重，江蘇、福建和湖北玉米霉變較嚴重。玉米中4種真菌毒素檢出情況也各不相同，有的省份(如安徽、山東、湖南和廣西等省份)4種真菌毒素均有檢出，而有的省(如廣東省)只檢出1種真菌毒素。從總體情況看，玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素檢出率較高，分別達到58%和78%，黃曲霉毒素和赭曲霉毒素檢出率較低，為7%和18%。由于玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素屬于田間霉菌產生的毒素，表明玉米收獲前已經收到這兩種毒素污染；黃曲霉毒素和赭曲霉毒素屬于倉儲霉菌產生的毒素[10,11]，由于玉米收獲后，尤其是入倉儲藏期間，環境條件可以控制，故這兩種毒素檢出情況較低。

表1 玉米生霉粒、霉變粒與真菌毒素檢測結果匯總表

2.2 生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素含量的關系

圖1表示的是玉米生霉粒和霉變粒的含量與4種真菌毒素含量之間的關系。從圖1可以看出，玉米生霉粒和霉變粒含量高低與真菌毒素含量沒有相關性，有的玉米生霉粒質量分數很高，最高達到32.9%，但4種真菌毒素含量卻未檢出，有的玉米生霉粒質量分數在1.0%以內，甚至未檢出，但檢出的真菌毒素含量卻很高，個別樣品超過國家標準限量值。同樣，有的霉變粒質量分數高達30.4%，檢測出毒素的含量確較低，嘔吐毒素僅為516 μg/kg；有的玉米未檢測出霉變粒，真菌毒素含量確較高，玉米赤霉烯酮為295 μg/kg，嘔吐毒素高達4 836 μg/kg。在生霉粒>2.0%的樣品中，檢測出有真菌毒素超標準限量的占比為36.6%，生霉粒≤2.0%的樣品中，檢測出有真菌毒素超標準限量的占比確為41.7%；在霉變粒>2%的樣品中，檢測出有真菌毒素超標準限量的占比為20.6%，而在霉變粒≤2%的樣品中，檢測出有真菌毒素超標準限量的占比卻高達35.4%。綜上說明，玉米中真菌毒素含量的多少，不能通過感官檢驗玉米生霉和霉變情況來判斷。

2.3 生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素含量的相關性分析

相關系數反應了兩個變量之間的親密度和方向，絕對值在0～0.1之間表示沒有相關性，值在0.1～0.3之間表示弱相關，值在0.3～0.5之間表示中等相關，值大于0.5表示為強相關。從表2可以看出，生霉粒和霉變粒含量與4種真菌毒素含量的相關系數絕對值基本上都小于0.3，代表它們之間為弱相關，個別地區它們之間的關系為中等相關。同時顯著性結果顯示，基本上不具備顯著性。由此可以得出結論，玉米生霉和霉變與玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A的含量不相關。

圖1 生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素之間的關系

表2 玉米生霉粒和霉變粒的含量與真菌毒素含量的相關性分析

注：-代表該真菌毒素未檢出或低于檢出限，/代表沒有檢測該真菌毒素。*表示在0.05水平上顯著相關；*表示在0.01水平上顯著相關。

利用SPSS軟件對玉米生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素進行了方差分析，結果見表3。用F值表示整個擬合方程的顯著，F越大，表示方程越顯著，擬合程度也就越好，結果顯示只有山西、山東、遼寧三省P值小于0.05，生霉粒對真菌毒素呈現出弱顯著(0.05水平)，具有統計學意義，山西和黑龍江P值小于0.05，霉變粒對真菌毒素弱顯著(0.05水平)，具有統計學意義，其他省份均大于0.05，他們之間不具備顯著性，無統計學意義。綜上表明，在北方個別地區存在生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素有弱相關關系，其他地區均不存在相關性。

表3 生霉粒和霉變粒與真菌毒素之間的方差分析

注：- 代表該真菌毒素未檢出或低于檢出限。

3 結論

通過對全國1 300多份玉米不同含量生霉粒和霉變粒中玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A 4種真菌毒素的含量的測定，發現生霉粒和霉變粒含量與真菌毒素的含量之間不存在相關性。不能通過感官檢驗玉米生霉和霉變情況，從而來判斷該玉米真菌毒素含量的多少。

玉米生霉和霉變表明已經感染了霉菌，玉米中的真菌毒素是由感染的特定有毒霉菌產生的，但不是感染了有毒霉菌就一定能夠產生真菌毒素，有毒真菌毒素的產生與環境條件密切相關，尤其是溫、濕度，在玉米儲藏保管過程中可以通過環境條件，抑制有毒霉菌產生真菌毒素。

不同的地區生霉粒、霉變粒與真菌毒素含量規律有一定的差異，生霉粒、霉變粒的檢測方法采用的是感官檢驗，存在一定的檢驗誤差，但在收購環節上作為一項簡便易行的方法，在糧食收購現場感官質量檢驗能更好的控制霉變含量。要控制真菌毒素的含量還必須用儀器設備進行定量檢測，真菌毒素快速檢測目前已經得到廣泛應用，在糧食收購環節可以借用真菌毒素快速檢測儀定量檢測以控制入庫真菌毒素含量。