陳婷婷 李勝男 王瑩 劉笑笑 魏春雁
摘 要:為了解吉林省糧油產(chǎn)品中玉米赤酶烯酮、伏馬毒素和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的污染狀況及居民膳食暴露水平,采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)2020年吉林省主產(chǎn)區(qū)的玉米、小麥、水稻、大豆、葵花籽和花生等129份樣品中B類生物毒素污染狀況進(jìn)行檢測(cè)分析,對(duì)吉林省糧油產(chǎn)品中的B類生物毒素急/慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示,糧油產(chǎn)品中B類生物毒素的污染風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍內(nèi),慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ADI)和急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ARfD)均低于100%,對(duì)成人和兒童均無(wú)顯著急、慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)。本文為糧油產(chǎn)品安全消費(fèi)、鐮刀菌生物毒素監(jiān)管提供了科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:糧油產(chǎn)品;玉米赤酶烯酮;伏馬毒素;脫氧雪腐鐮刀菌烯醇;暴露評(píng)估
Pollution Status and Exposure Assessment of B Biotoxins in Grain and Oil Products in Jilin Province
CHEN Tingting1, LI Shengnan2, WANG Ying2, LIU Xiaoxiao2, WEI Chunyan2*
(1.Jilin Sinograin Grain and Oil Quality Supervision Center Co., Ltd., Changchun 130033, China; 2.Jilin Academy of Agricultural Sciences, Risk Assessment Lab of Agri-products Quality and Safety (Changchun), Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the P.R.C, Jilin Provincial Key Laboratory of Agro-environment and Agro-products Safety, Changchun 130033, China)
Abstract: To understand the pollution status of zearalenone, fumonisin and deoxynivalenol in grain and oil products in Jilin Province and the level of residents’ dietary exposure, the pollution status of B biotoxins in 129 samples of corn, wheat, rice, soybean, sunflower seeds and peanuts in the main producing areas of Jilin Province in 2020 was detected and analyzed by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry, and the acute/chronic dietary intake risk of B biotoxins in grain and oil products in Jilin Province was evaluated. The results show that the pollution risk of B biotoxins in grain and oil products was within the acceptable range. The risk of chronic dietary intake (%ADI) and acute dietary intake (%ARfD) were lower than 100%, and there was no significant risk of acute and chronic intake for adults and children. This paper provides a scientific basis for safe consumption of grain and oil products and supervision of fusarium biotoxins.
Keywords: grain and oil products; zearalenone; fumonisins; deoxynivalenol; dietary exposure assessment
鐮刀菌屬(Fusarium sp.)會(huì)產(chǎn)生生物活性和化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的四環(huán)倍半萜衍生物單端孢霉烯族化合物,分為A、B、C和D 4類。糧油產(chǎn)品的單端孢霉烯族化合物主要是A類和B類,A類的代表性毒素有T-2毒素、HT-2毒素和二乙酰藨草鐮刀菌烯醇;B類則以脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤酶烯酮及伏馬毒素為代表,主要污染小麥、大麥、玉米、燕麥、大米、裸麥和高粱等谷物的主要單端孢霉烯族化合物。
糧油產(chǎn)品是社會(huì)發(fā)展和人類生存的基本保證,其質(zhì)量安全事關(guān)民生。糧油產(chǎn)品在生長(zhǎng)期、收獲期和儲(chǔ)存期都可能被單端孢霉烯族化合物污染,不僅造成減產(chǎn)和品質(zhì)降低,人畜進(jìn)食后還可引起生物毒素中毒,危害人畜健康。筆者相繼開(kāi)展了糧油產(chǎn)品中B類生物毒素污染狀況的監(jiān)測(cè)與控制、居民膳食暴露評(píng)估等工作,以推進(jìn)吉林省糧油產(chǎn)品質(zhì)量安全精準(zhǔn)監(jiān)管、消費(fèi)者放心消費(fèi),推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
1.1.1 試驗(yàn)樣品
吉林省全省9市(州)糧食及特色油料主產(chǎn)區(qū)的玉米、稻米、大豆、花生、葵花籽、紅豆、綠豆、小米和小麥共9種糧油產(chǎn)品。收獲時(shí)節(jié),在生產(chǎn)企業(yè)、合作社和規(guī)模種植戶共采集129份糧油產(chǎn)品,每份樣品2 kg,樣品采集后置于滅菌牛皮紙袋內(nèi),編號(hào)并記錄樣品信息,于陰涼干燥處保存。
1.1.2 試驗(yàn)試劑
乙腈、甲醇、甲酸,色譜級(jí),美國(guó)Thermo Fisher公司;萃取包,填料為4 g無(wú)水硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉二水合物和0.5 g檸檬酸二鈉,美國(guó)Agilent公司。
1.1.3 試驗(yàn)儀器設(shè)備
QTRAP 5500質(zhì)譜儀:美國(guó)AB Sciex公司;LC-30A超高效液相色譜儀:日本Shimadzu公司;GENIUS 3渦旋混勻器:德國(guó)IKA公司;MULTIFUGE X3R離心機(jī):美國(guó)Thermo Fisher公司;HZQ-C空氣浴振蕩器:東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司;FW-100高速萬(wàn)能粉碎機(jī):北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。
1.2 生物毒素檢測(cè)與超標(biāo)判定
1.2.1 生物毒素提取、凈化與分析
取糧油試樣,高速粉碎機(jī)粉碎過(guò)18目篩子,混勻,稱取2.00 g于50 mL離心管內(nèi),加入20 mL 80%乙腈/0.1%甲酸水溶液,恒溫振蕩器內(nèi)振蕩提取30 min,加入萃取包,振搖2 min凈化,10 000 r/min離心5 min,取上清液2.0 mL于試管內(nèi),50 ℃水浴氮吹至近干,用1.0 mL甲醇-水溶液(v/v=1∶1)溶解,渦旋振蕩1 min,過(guò)0.22 μm濾膜于樣品瓶?jī)?nèi),待上機(jī)。
1.2.2 色譜條件
色譜柱:C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);柱溫:40 ℃;流速:0.3 mL/min;進(jìn)樣量:3 μL;流動(dòng)相:A-0.1%甲酸+5 mmol/L甲酸銨水溶液,B-甲醇;梯度洗脫模式見(jiàn)表1。
1.2.3 質(zhì)譜條件
電離模式:電噴霧正負(fù)離子同時(shí)掃描;監(jiān)測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)MRM;離子化電壓:正模式5 500 V,負(fù)模式4 500 V;氣簾氣30 psi;霧化溫度:550 ℃;霧化氣:55 psi;輔助氣:55 psi。
1.2.4 超標(biāo)判定
采用《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》(GB 2761—2017)和《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13078—2017)方法判定樣品中生物毒素是否超標(biāo)。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
采用Analyst Softwaer軟件進(jìn)行采集數(shù)據(jù);用MultiQuant 3.0.2軟件進(jìn)行處理,本文所用數(shù)據(jù)平行及重復(fù)次數(shù)、數(shù)據(jù)表示形式、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法均采用Excel辦公軟件。
1.3 慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算
慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ADI)用NEDI(國(guó)家估算每日攝入量)占ADI(每日允許攝入量)的百分比表示:
式中:STMR為第i類初級(jí)食用農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)范試驗(yàn)殘留中值,F(xiàn)為第i類食用農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)量,bw為人群平均體重。
當(dāng)%ADI≤100%時(shí),表示慢性風(fēng)險(xiǎn)可以接受,%ADI越小,風(fēng)險(xiǎn)越小;%ADI>100%時(shí),表示有不可接受的慢性風(fēng)險(xiǎn),%ADI越大,風(fēng)險(xiǎn)越大。
1.4 急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算
急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ARfD)用NESTI(國(guó)家估計(jì)短期攝入量)和IESTI(國(guó)際估計(jì)短期攝入量)占ARfD(急性參考劑量)的百分比表示:
式中:NESTI為國(guó)家估計(jì)短期攝入量;Ue為以可是部分計(jì)的產(chǎn)品單個(gè)質(zhì)量;HR為最高殘留限量;LP為大份餐,即某類食品一餐的最大消費(fèi)量,一般以日消費(fèi)量的97.5%為準(zhǔn);bw為標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)人體重;v為變異因子,一般取3。
%ARfD為急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn);ARfD為急性參考劑量。當(dāng)%ARfD≤100%時(shí),表示急性風(fēng)險(xiǎn)可以接受,%ARfD越小,風(fēng)險(xiǎn)越小;當(dāng)%ARfD>100%時(shí),表示有不可接受的急性風(fēng)險(xiǎn),%ARfD越大,風(fēng)險(xiǎn)越大。
2 結(jié)果與分析
2.1 糧油產(chǎn)品中B類生物毒素的污染狀況
糧油產(chǎn)品B類生物毒素的污染情況詳見(jiàn)表2。從表2中可以看出,129份糧油產(chǎn)品中,脫氧雪腐鐮刀菌烯醇是3種生物毒素中陽(yáng)性率最高的毒素。脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的污染均值、陽(yáng)性樣品數(shù)、陽(yáng)性率分別為765.41 μg/kg、22、17.05%;玉米赤酶烯酮的污染均值、陽(yáng)性樣品數(shù)、陽(yáng)性率分別為76.61 μg/kg、14、11.63%;伏馬毒素污染均值、陽(yáng)性樣品數(shù)、陽(yáng)性率分別為956.89 μg/kg、18、13.95%。
2.2 膳食風(fēng)險(xiǎn)暴露評(píng)估結(jié)果
根據(jù)糧油產(chǎn)品中B類生物毒素的污染水平,結(jié)合《2002年中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查》中我國(guó)成人和兒童對(duì)糧油產(chǎn)品的消費(fèi)量,分別就成人和兒童對(duì)3種生物毒素的膳食暴露水平進(jìn)行評(píng)估。
按照體重成人60 kg和兒童16.5 kg平均每天消費(fèi)16.8 g和7.34 g,結(jié)合毒素殘留平均值和最大殘留值計(jì)算長(zhǎng)期膳食攝入和慢性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及短期膳食攝入和急性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)果詳見(jiàn)表3~5。
從表3中可以看出,成人和兒童在3種生物毒素中慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ADI)分別為19.05%、2.09%、10.58%、30.26%、3.33%和16.82%,均低于100%。當(dāng)%ADI≤100%時(shí),表示慢性風(fēng)險(xiǎn)可以接受,%ADI越小,風(fēng)險(xiǎn)越小。結(jié)果表明,成人和兒童無(wú)顯著慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)。
急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ARfD)從國(guó)際估計(jì)每日攝入量和國(guó)家估計(jì)每日攝入量分別計(jì)算,從表4和表5中可以看出,成人和兒童嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮和伏馬毒素(FB1+FB2)急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ARfD)分別為14.71%、1.41%、27.45%、23.28%、2.23%和43.62%;15.22%、1.45%、28.39%、25.21%、2.41%和47.03%,均小于100%。當(dāng)%ARfD≤100%時(shí),表示急性風(fēng)險(xiǎn)可以接受,%ARfD越小,風(fēng)險(xiǎn)越小。結(jié)果表明,成人和兒童無(wú)顯著急性攝入風(fēng)險(xiǎn)。
3 結(jié)論
吉林省糧油產(chǎn)品中B類生物毒素的污染風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍內(nèi),生物毒素含量對(duì)成人和兒童均無(wú)顯著急、慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)。
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基金項(xiàng)目:吉林省糧油產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目(C02263801)。
作者簡(jiǎn)介:陳婷婷(1981—),女,吉林長(zhǎng)春人,本科,助理工程師。研究方向:糧油產(chǎn)品質(zhì)量與安全檢測(cè)技術(shù)。
通信作者:魏春雁(1962—),女,吉林輝南人,博士,研究員。研究方向:農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究。E-mail: wchy@yeah.net。