2020 年底各地新玉米霉菌毒素風險分析

王 娟， 王改琴， 李 釩， 張玉柱， 鄔本成*， 李 俊

（1.安佑集團品管中心霉菌毒素專案小組，江蘇太倉215400；2.中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所，北京100081）

玉米霉菌毒素一般由感染玉米果穗的特定霉菌產(chǎn)生。 玉米中常見的霉菌毒素主要有黃曲霉毒素（AFs）、嘔 吐 毒 素（DON）、伏 馬 毒 素（Fumonisins）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、赭曲霉毒素（Ochratoxin）和T-2 毒素等。 霉菌毒素作為玉米產(chǎn)品的主要風險因子，其發(fā)生與玉米品種、氣候因素、病蟲害發(fā)生程度、 儲藏、 運輸條件等諸環(huán)節(jié)均有關系。 資料顯示，全球72 個國家的18757 個農(nóng)產(chǎn)品樣品受到真菌毒素污染， 我國除T-2 毒素外，DON、ZEN、黃曲霉毒素（B1、B2、G1、G2）、伏馬毒素（FB1、FB2、FB3）、 赭曲霉毒素A 等檢出率均超過25%，混合污染是主要形式（蘭靜等，2020；王燕等，2016）。 王娟等（2020）通過對2019 年和2020年玉米霉菌毒素進行檢測發(fā)現(xiàn)， 不同年度不同產(chǎn)地玉米霉菌毒素污染程度存在很大差異。 玉米作為重要的飼料原料， 其不僅影響動物的安全和產(chǎn)品質(zhì)量，還會通過肉、蛋、奶等食物鏈影響人類營養(yǎng)和健康（蘭靜等，2020）。

霉菌毒素的檢測方法主要包括高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫法、氣相色譜法、膠體金免疫層析法（張威等，2019；蒙君麗等2019；馬曉宇等，2018）和上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析法（朱風華等，2019；劉曉等2015）等。 目前飼料生產(chǎn)企業(yè)多采用成本較低、檢測快速、操作簡便的膠體金免疫層析法和上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析法做快速檢測來評判飼料原料的霉菌毒素污染水平（王娟等，2020）。 本研究亦選用膠體金免疫層析法和上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析法對2020 年底新玉米中DON、ZEN 和AFB1的含量進行檢測， 并統(tǒng)計分析3 種霉菌毒素在地域上的污染變化規(guī)律， 為新玉米的采購及使用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀（北京熱景生物技術(shù)股份有限公司UPT-3A-1800）， 膠體金讀數(shù)儀（杭州南開日新生物技術(shù)有限公司HG-8）， 粉碎機 （天津市泰斯特儀器有限公司FW100）。

DON、ZEN 和AFB1毒素多參數(shù)定量檢測試劑盒 （北京熱景生物技術(shù)股份有限公司），DON、ZEN、AFB1膠體金快速檢測試劑盒（杭州南開日新生物技術(shù)有限公司），70%甲醇（AR 級），一級水。

1.2 樣品信息 2020 年12 月在市場上采集225份新玉米樣本，檢測得到675 個數(shù)據(jù)。涉及產(chǎn)地主要有天津（10 個）、河北（14 個）、山西（16 個）、內(nèi)蒙古（11 個）、東北（58 個）、江蘇（2 個）、安徽（20個）、山東（15 個）、河南（38 個）、湖北（7 個） 、廣西（1 個）、重慶（1 個）、云南（17 個）、陜西（5 個）、甘肅（1 個）、寧夏（8 個）、新疆（1 個）。

1.3 樣品處理與測定

1.3.1 樣品處理 按照GB/T 14699.1-2005《飼料采樣標準》制備樣品，并用粉碎機粉碎后過20 目標準篩備用。

1.3.2 樣品測定 參考王娟等 （2020） 報道方法對玉米霉菌毒素污染情況進行檢測。

1.3.3 霉菌毒素檢出限 DON 檢出限：200 μg/kg；ZEN 檢出限：50 μg/kg；AFB1檢出限：2 μg/kg。

1.3.4 確證檢測 對3 種霉菌毒素檢測結(jié)果在限量值附近或疑似超過限量標準的樣品均采用液相法進行確證檢測， 以保證新玉米樣本檢測結(jié)果的準確性。

1.4 判定依據(jù) 安佑集團企業(yè)標準ANS/QC-S06(04)《安佑集團霉菌毒素監(jiān)控方案與檢測方法》(第4 版)（未公開）和GB 13078-2017《飼料衛(wèi)生標準》規(guī)定的玉米中3 種霉菌毒素限量標準見表1。 樣品毒素含量超過限量標準，即判定為超標樣品。樣本超標率統(tǒng)計的是樣本總超標率， 即只要一種霉菌毒素超標即判定為樣本超標。 DON、ZEN、AFB1超標率為單個項目超標率， 即該項目的超標個數(shù)與檢測總個數(shù)的百分比。同時，樣本檢出率統(tǒng)計的是樣本總檢出率， 即只要一種霉菌毒素的檢測結(jié)果大于其檢出限即判定為檢出樣本，DON、ZEN、AFB1的檢出率為單個項目檢出率，即該項目的檢出個數(shù)與檢測總個數(shù)的百分比。

表1 玉米霉菌毒素最高限量標準 μg/kg

2 結(jié)果與分析

2.1 2020 年底各地新玉米霉菌毒素污染概況本次新玉米評估共檢測樣本225 個， 霉菌毒素檢出率達96.0%，檢測結(jié)果超安佑集團企業(yè)標準的樣本達101 個，超標率為44.9%。 就產(chǎn)地而言，山西、東北、安徽、河南和陜西等產(chǎn)地的超標率均達50%以上；內(nèi)蒙古、山東和云南等產(chǎn)地的超標率分別為36.4%、46.7%和29.4%；天津、河北、湖北和寧夏等產(chǎn)地玉米未出現(xiàn)霉菌毒素超企業(yè)標準情況（圖1）。

圖1 2020 年底各地新玉米霉菌毒素污染概況

225 個樣本中霉菌毒素檢測結(jié)果超國家標準的達27 個，超標率為12.0%。 就產(chǎn)地而言，東北、安徽、 河南和云南等產(chǎn)地霉菌毒素超標率分別為5.2%、50.0%、34.2%和5.9%；天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、湖北、陜西和寧夏等產(chǎn)地玉米均未出現(xiàn)霉菌毒素超國家標準情況（圖1）。

2.2 2020 年底新玉米霉菌毒素檢出率 由表2可以看出，225 份新玉米樣本中只有9 份樣本未檢出霉菌毒素，霉菌毒素檢出率達96.0%，其中同時檢出2 種及以上霉菌毒素的樣本有202 份，占比達89.8%； 同時檢出3 種霉菌毒素的樣本有171 份，占比達76.0%。

表2 2020 年底新玉米霉菌毒素檢出率

2.3 DON 污染情況分析 由表3 和圖2 可知，2020 年底新玉米DON 檢出率達85.8%， 超企業(yè)標準率達26.2%，225 個樣本DON 含量平均為627.2 μg/kg， 其中檢測最大值為2500 μg/kg，來源于山東。 就產(chǎn)地而言，山西、內(nèi)蒙古、東北、山東、 云南和陜西等產(chǎn)地玉米DON 污染超企業(yè)標準率分別為37.5%、36.4%、55.2%、46.7%、23.5%和80.0%，均達重度污染；河南產(chǎn)地玉米DON 污染超標率為2.6%，達中度污染；天津、河北、安徽、湖北、寧夏產(chǎn)地玉米DON 污染情況較輕，均未出現(xiàn)超企業(yè)標準情況。 就檢測結(jié)果而言，各產(chǎn)地玉米均未出現(xiàn)DON 污染超《飼料衛(wèi)生標準》的情況。

圖2 2020 年底各地新玉米DON 污染情況

2.4 ZEN 污染情況分析 由表3 和圖3 可知，2020 年底新玉米ZEN 檢出率達87.1%，超企業(yè)標準率達2.7%，225 個樣本ZEN 含量平均為73.5 μg/kg， 其中檢測最大值為534 μg/kg， 來源于東北。 就產(chǎn)地而言， 東北、 云南和陜西等產(chǎn)地玉米ZEN 污染超企業(yè)標準率分別為5.2%、5.9%和40.0%，均達重度污染；天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、安徽、山東、河南、湖北和寧夏等產(chǎn)地玉米ZEN 污染情況較輕， 均未出現(xiàn)超企業(yè)標準情況。 就檢測結(jié)果而言，225 個樣本ZEN 檢測結(jié)果超國家標準率為0.4%， 其中東北產(chǎn)地玉米ZEN 污染超國家標準率為1.7%，達輕度污染，其他各產(chǎn)地玉米均未出現(xiàn)ZEN 污染超國家標準情況。

圖3 2020 年底各地新玉米ZEN 污染情況

2.5 AFB1污染情況分析 由表3 和圖4 可知，2020 年底新玉米AFB1檢出率達86.7%，超企業(yè)標準率達17.3%，225 個樣本AFB1含量平均為12.4 μg/kg，其中檢測最大值＞100 μg/kg，來源于河南。就產(chǎn)地而言，山西、安徽、河南和云南等產(chǎn)地玉米AFB1污染超企業(yè)標準率分別為18.8%、55.0%、57.9%和5.9%，均達重度污染；東北產(chǎn)地玉米AFB1污染超企業(yè)標準率為3.4%，達中度污染；天津、河北、內(nèi)蒙古、山東、湖北、陜西和寧夏等產(chǎn)地玉米AFB1污染情況較輕，均未出現(xiàn)超企業(yè)標準情況。就檢測結(jié)果而言，225 個樣本AFB1檢測結(jié)果超國家標準率為11.6%，其中安徽、河南和云南等產(chǎn)地玉米AFB1污染超國家標準率分別為50.0%、34.2%和5.9%，均達重度污染；東北產(chǎn)地玉米AFB1污染超國家標準率為3.4%，達中度污染；其他各產(chǎn)地玉米均未出現(xiàn)AFB1污染超國家標準情況。

圖4 2020 年底各地新玉米AFB1 污染情況

3 討論

我國是世界第二大玉米生產(chǎn)國，其中西南、華北和東北地區(qū)的種植面積占全國的70%以上，霉菌毒素的分布因玉米產(chǎn)地、品種、氣候條件及病蟲害發(fā)生情況而異，且多為伴生性。隨著全球氣候變暖極端天氣頻現(xiàn)，2020 年8、9 月份的臺風影響到東北、華北秋季玉米的品質(zhì)，而在玉米收獲期前后溫度低、濕度大，玉米生育進程拖后，導致霉菌毒素污染逐漸加重， 致使玉米中出現(xiàn)多種霉菌毒素共存的現(xiàn)象（蘭靜等，2020；Ma 等，2018；陳琳等，2012）。相關研究表明， 北方地區(qū)收獲期和貯藏期玉米中DON 檢出率為47.6%～100%，存在多種真菌毒素混合污染的情況（王燕等，2016；熊凱華等，2009；敖志剛等，2008）。 本次調(diào)研亦發(fā)現(xiàn)，玉米樣品中檢出2 種及以上霉菌毒素的樣本占89.8%，檢出3 種霉菌毒素的樣本占76.0%， 與前人研究結(jié)果基本一致。

霉菌毒素對人和動物均具有毒性，其中對畜禽危害最為嚴重的以DON、ZEN、AFB1為主，養(yǎng)殖的畜禽種類中以豬對霉菌毒素最敏感， DON對豬的消化系統(tǒng)會產(chǎn)生破壞作用， 在豬體內(nèi)富集到一定劑量后，可引發(fā)動物口腔與皮膚病變，損害腸道健康， 嚴重的會導致母豬流產(chǎn) （萬遂如，2021； 王克，2020）；ZEN 主要破壞動物的生殖系統(tǒng)；AFB1破壞動物的免疫系統(tǒng) （RotterB 等1996；Iverson 等1995）。 且霉菌毒素之間具有協(xié)同作用， 即多種霉菌毒素協(xié)同致病作用對動物健康和生產(chǎn)性能的影響比任何一種霉菌毒素單獨作用的危害更大。 大宗飼料原料和飼料產(chǎn)品中多種霉菌毒素共存的現(xiàn)象， 會導致豬群發(fā)生霉菌毒素中毒時的診斷特征不同于單獨作用的癥狀之和，致使臨床癥狀更復雜，危害更大（萬遂如，2021）。 而玉米作為主要的飼料原料之一，其霉菌毒素含量直接決定了成品飼料中霉菌毒素的含量情況， 因此嚴格控制所用玉米的霉菌毒素含量， 可有效降低飼料中霉菌毒素含量超標的風險，以保證飼料產(chǎn)品質(zhì)量安全。

本研究表明，2020 年底新玉米霉菌毒素污染率 較 高，DON、ZEN 和AFB1的 檢 出 率 分 別 為85.8%、87.1%和86.7%； 且DON、ZEN 和AFB1在新玉米中的污染狀況差別較大， 檢測結(jié)果超企業(yè)標準率分別為26.2%、2.7%和17.3%，超國家標準率分別為0.0%、0.4%和11.6%， 最大檢測值分別為2500、534 μg/kg 和＞100 μg/kg。就產(chǎn)地而言，山西、內(nèi)蒙古、東北、山東、云南、陜西等產(chǎn)地新玉米DON 污染較重；東北、云南、陜西等產(chǎn)地新玉米ZEN 污染較重；山西、安徽、河南、云南、東北等產(chǎn)地新玉米AFB1污染較重。

本研究中所收集的樣品均來自安佑集團各分子公司所在的周邊市（縣），可能未覆蓋所在省所有市（縣），不能全面反映該省份新玉米中的霉菌毒素污染水平， 但本次調(diào)查結(jié)果對于飼料生產(chǎn)企業(yè)和養(yǎng)殖場（戶）采購和使用新玉米仍然具有一定指導意義。