孫寶勝

泰州市糧油質(zhì)量監(jiān)測所 江蘇泰州 225300

嘔吐毒素（學(xué)名脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，DON），屬單端孢霉烯族化合物，主要由禾谷鐮刀菌和粉紅鐮刀菌等產(chǎn)生。DON是小麥生長過程中鐮刀菌產(chǎn)生的主要毒素之一。

嘔吐毒素的毒性效應(yīng)包括一般毒性、細(xì)胞毒性、免疫毒性、神經(jīng)毒性、“三致”作用、生殖發(fā)育毒性和聯(lián)合毒性等方面[1]。其毒性作用已引起世界上許多國家和地區(qū)的重視，歐盟分類標(biāo)準(zhǔn)將DON列為三級致癌物，受嘔吐毒素污染小麥品質(zhì)發(fā)生不同程度負(fù)面變化[2]。我國對DON限值規(guī)定，谷物及谷物制品中（包括大麥、小麥、麥片和小麥粉）的限量為1000 μg/kg。

小麥生長及收獲過程中，受環(huán)境等因素影響，會出現(xiàn)黑胚粒、赤霉病粒和發(fā)芽粒等類型不完善粒，不完善粒情況間接反映小麥?zhǔn)茜牭毒腥竞虳ON的污染程度，通過不完善粒實現(xiàn)對DON的初步判定具有一定依據(jù)。研究人員對小麥不完善粒和與嘔吐毒素相關(guān)性以及物理分級技術(shù)等方面做了研究[3-4]，取得一定成果。本人在前期研究中也對嘔吐毒素與赤霉病相關(guān)性進(jìn)行探討，得出小麥赤霉病粒和嘔吐毒素之間存在正相關(guān)關(guān)系[5]。

本文在批量檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對小麥中不完善粒及不同類型不完善粒（赤霉病粒、黑胚粒和發(fā)芽粒）和DON之間關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計，分析各指標(biāo)相關(guān)性，為基層糧食收購主體提供質(zhì)量控制參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent1260高效液相色譜儀（安捷倫科技有限公司），紫外檢測器，嘔吐毒素免疫親和柱（1ml/支，北京華安麥科生物技術(shù)有限公司），3100型高速粉碎機(jī)（波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司），MS3BS25型斡旋混合器（德國艾卡集團(tuán)），AL104型萬分之一電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司），BF-2000型氮氣吹干儀（北京八方世紀(jì)科技有限公司）。

DON標(biāo)準(zhǔn)品（純度：99.90%，國家糧食局科學(xué)研究院），甲醇（色譜純，美國天地有限公司），聚乙二醇（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），試驗用水為純凈水（杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司）。

2017年小麥樣品76份，江淮平原地區(qū)產(chǎn)。

1.2 測定方法

根據(jù)GB5494—2008規(guī)定，檢測小麥樣品不完善粒、赤霉病粒、黑胚粒和發(fā)芽粒。根據(jù)GB 5009.111—2016規(guī)定，采用酶聯(lián)免疫親和柱凈化高效液相色譜法測定小麥中嘔吐毒素含量。通過軟件分析不完善粒及各類型不完善粒是否存在相關(guān)性，以及相關(guān)性的強(qiáng)弱。

2 結(jié)果與分析

2017年批量采集的小麥樣品76份，分別檢測樣品的赤霉病粒、黑胚粒和生芽粒指標(biāo)及DON指標(biāo)，對檢測結(jié)果按樣品編號進(jìn)行統(tǒng)計整理，如表1所示。

表1 小麥樣品不完善粒和DON檢驗結(jié)果

2.1 不完善粒與DON相關(guān)性

鑒于不完善粒指標(biāo)檢測為感官檢驗，為降低檢驗誤差影響，更好地分析不完善粒與嘔吐毒素值之間關(guān)系，對不完善粒按 0.0～1.0、1.0～2.0、2.0～3.0、3.0～4.0、4.0～5.0、5.0～6.0、6.0～7.0 進(jìn)行分組，求出各組不完善粒和DON平均值，結(jié)果如表2所示。

表2 各組小麥不完善粒和DON平均值

為直觀分析不完善粒和DON相關(guān)性，以表2中不完善粒（%）為橫坐標(biāo)，以 DON（μg/kg）為縱坐標(biāo)做曲線。結(jié)果如圖1所示。

圖1 不完善粒與DON關(guān)系圖

由圖1可知，以各組不完善粒和嘔吐毒素平均值來看，隨不完善粒含量增大，相應(yīng)嘔吐毒素含量存在增大趨勢，對二者進(jìn)行線性回歸分析，得方程為y=52.78x+95.77，相關(guān)系數(shù) R2為 0.736。從回歸數(shù)據(jù)來看，二者之間存在正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性不高。如數(shù)據(jù)點5，盡管不完善?？偭枯^大，但嘔吐毒素含量卻未呈現(xiàn)對應(yīng)的高值。綜合吳本剛、孫寶勝等人前期研究結(jié)果[5]分析，嘔吐毒素含量應(yīng)受不完善粒中構(gòu)成影響較大。因此，根據(jù)2017年采集小麥不完善粒粒構(gòu)成特點，進(jìn)一步研究各類別不完善粒與DON的相關(guān)性。

2.2 赤霉病粒和DON相關(guān)性

從表1數(shù)據(jù)可知，76份小麥樣品赤霉病?；驹?.0以下，與同地區(qū)往年水平相比發(fā)病率較低。按赤霉病含量 0.0、0.0～1.0、1.0～2.0 進(jìn)行分組，求出各組赤霉病率和DON含量平均值，如表3所示。

表3 小麥赤霉病粒和DON分組平均值

為直觀分析赤霉病粒和DON的相關(guān)性，按表3數(shù)據(jù)，以赤霉病粒為橫坐標(biāo)，以DON含量為縱坐標(biāo)做曲線并進(jìn)行線性回歸，結(jié)果如圖2所示。

圖2 赤霉病粒與DON關(guān)系圖

從擬合曲線來看，隨著赤霉病粒增高，DON含量也隨之增大，呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系。對二者進(jìn)行線性回歸分析，得曲線方程為 y=215.8x+179.3，相關(guān)系數(shù)R2=0.934，線性關(guān)系較好。從二者趨勢來看，嘔吐毒素與赤霉病粒相關(guān)較為明顯，并呈現(xiàn)正相關(guān)線性關(guān)系，這與本人前期研究工作結(jié)論一致，但線性回歸曲線上存在數(shù)據(jù)差異?？紤]到小麥樣品中赤霉病粒較低的實際，本次研究認(rèn)為赤霉病粒與DON存在顯著線性關(guān)系，但擬合曲線數(shù)據(jù)僅能作為參考。

2.3 黑胚粒與DON相關(guān)性

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，2017年小麥樣品不完善粒中黑胚粒數(shù)值較大，也高于去年同地區(qū)水平[5]，因此，研究黑胚粒對DON的影響數(shù)據(jù)上更有價值、更為確切。為降低不完善粒檢驗中檢測誤差，對黑胚粒按0.0～1.0、1.0～2.0、2.0～3.0、3.0～4.0、4.0～5.0、5.0 以上進(jìn)行分組，分別求出各組黑胚粒和DON平均值，結(jié)果如表4所示。

表4 小麥黑胚粒和DON分組平均值表

根據(jù)表4數(shù)據(jù)，以黑胚粒平均值（%）為橫坐標(biāo)，以DON（μg/kg）含量為縱坐標(biāo)做曲線，結(jié)果如圖3所示。從圖表數(shù)據(jù)來看，黑胚粒最大值6.8，最小值0.6，發(fā)病率程度跨度較大；而DON含量最大值為253，最小為141，跨度僅為112。因此，黑胚病粒含量變化并未引起DON含量較大變化。進(jìn)一步分析圖3可知，隨黑胚粒含量增大，DON含量出現(xiàn)升高、降低、再升高無規(guī)律趨勢。故而可知，盡管黑胚粒是病斑粒一種，但黑胚病粒和DON含量之間并未存在直接明顯的相關(guān)性。

圖3 黑胚粒與DON相關(guān)性圖

2.4 生芽粒與DON相關(guān)性

所采樣品中生芽粒含量較低，基本在1.0以下。為初步分析發(fā)芽粒和DON之間關(guān)系，將表1中數(shù)據(jù)生芽粒測定值按 0.0、0.0～0.5、0.5～1.0 分三組，求出各組生芽粒和DON平均值。對各組數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行分析，以生芽粒（%）為橫坐標(biāo)，以 DON（μg/kg）為縱坐標(biāo)作圖，如圖4所示。從數(shù)據(jù)趨勢圖來看，隨發(fā)芽粒粒升高，DON含量有增大趨勢，但相關(guān)系數(shù)較低。

3 結(jié)果與探討

圖4 生芽粒和DON關(guān)系圖

小麥中DON含量與各不完善粒含量之間相關(guān)性情況各有不同。具體來看，DON含量隨不完善粒含量增加呈現(xiàn)增大趨勢，存在正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)僅為0.732，綜合前期研究可知DON應(yīng)受小麥不完善粒的構(gòu)成影響更大。DON含量隨赤霉病粒含量增加呈明顯增大趨勢，相關(guān)系數(shù)R2在0.9以上，二者存在顯著正相關(guān)關(guān)系。DON含量隨黑胚粒增加的變化趨勢無規(guī)律，不存在直接因果關(guān)系。DON含量隨發(fā)芽粒增加呈現(xiàn)增大趨勢，存在一定正相關(guān)關(guān)系，這可能與發(fā)芽粒較高側(cè)面反映小麥生長期間水量較大，有利于真菌繁殖進(jìn)而產(chǎn)生DON有關(guān)。

在感官判定小麥?zhǔn)蹹ON污染程度時，應(yīng)首先考慮赤霉病粒含量，其次為不完善粒和發(fā)芽粒情況，而黑胚粒并不能直觀反映DON含量大小。基層糧食主體可通過各不完善粒含量輔助判斷嘔吐毒素受污染情況，對指導(dǎo)小麥質(zhì)量控制具有一定意義。