楊大進 ,楊 欣 ,周 旌 ?
(1. 國家食品安全風(fēng)險評估中心,北京 100022;2. Romer Labs 中國公司,北京 100025;3. 羅瑪實驗室檢測服務(wù)(無錫)有限公司,江蘇 無錫 214101)
按照《中華人民共和國食品安全法》的規(guī)定,國家建立了食品安全風(fēng)險監(jiān)測制度[1],由國家衛(wèi)生健康部門會同其他食品安全相關(guān)部門共同開展。國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測是食品安全風(fēng)險管理中最為重要的基礎(chǔ)工作,是監(jiān)測-風(fēng)險評估-風(fēng)險管理過程的起點和終點,為開展風(fēng)險評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),更是食品安全標準制定的關(guān)鍵信息構(gòu)成。此外,國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測還承擔(dān)著發(fā)現(xiàn)我國食品中隱患的重要職責(zé)。因此,科學(xué)設(shè)計監(jiān)測計劃、采取最先進的監(jiān)測技術(shù)以及數(shù)據(jù)剖析方法是工作的關(guān)鍵。
真菌毒素是世界范圍內(nèi)食品安全領(lǐng)域最為關(guān)注的有害物質(zhì)之一,不僅在我國,在美國、日本、歐盟等也同樣受到關(guān)注。真菌毒素具有來源多樣、穩(wěn)定性強和健康危害嚴重等突出特點,種養(yǎng)殖、儲存、加工和銷售過程均有可能產(chǎn)生,部分真菌毒素如黃曲霉毒素即使經(jīng)過常規(guī)烹調(diào)也基本不發(fā)生變化,而且部分品種毒性非常大,如黃曲霉毒素等。真菌毒素具有以下三個特點:(1)品種多。目前世界上已經(jīng)明確屬于是真菌毒素的已超過400種[2];(2)結(jié)構(gòu)多。相當一部分真菌毒素除其本身外還都存在結(jié)構(gòu)類似的前體物質(zhì),且具有相近的毒性,故在檢測時應(yīng)一并考慮,否則難以反映出其實際健康風(fēng)險;(3)組分多。往往糧食作物等常會存在多種毒素同時伴生的現(xiàn)象,其毒性通常會因多種毒素的存在而發(fā)生改變。鑒于真菌毒素實際特點和風(fēng)險評估對于全面信息的需要,如采取單組分檢測不僅難以滿足全面發(fā)現(xiàn)隱患的需要,更難以從效率上滿足監(jiān)測的快速主動性,當前,質(zhì)譜技術(shù)可確定不同結(jié)構(gòu)成分構(gòu)成及含量,從而為多組分分離提供了基礎(chǔ),各種真菌毒素的同位素內(nèi)標的研制成功也為準確定量提供了保障手段。
“十三五”前國內(nèi)開展真菌毒素監(jiān)測主要依據(jù)國家標準,雖然也取得了一定成效,但同時也存在著監(jiān)測對象有限;且受檢測技術(shù)限制,檢測對象僅能針對原型以及一個方法僅能檢測一種或數(shù)種真菌毒素,檢測效率低等問題[3,4-9]。為此,針對真菌毒素的實際污染特點和國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警”的目標要求,在“十三五”期間,針對中國的真菌毒素監(jiān)測從理念和技術(shù)上開展了革命,即立足于采取多毒素同時檢測,涵蓋各類重點食品,盡可能全面掌握當前污染現(xiàn)狀,監(jiān)測工作取得了突出成績。以下具體進行介紹。
按照國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測計劃起草工作規(guī)范,原則上,列入監(jiān)測計劃的主要是已知項目,以往也是按照這樣一個思路開展歷年的監(jiān)測。例如,針對糧食中真菌毒素而言,黃曲霉毒素是最為關(guān)注的監(jiān)測項目,其次,如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮等也是重點監(jiān)測項目。國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測以往也是按此思路開展歷年的檢測。
筆者下面舉一個借鑒學(xué)習(xí)國際先進經(jīng)驗的例子來說明監(jiān)測理念的革命。2017年以來,通過歐盟“地平線2020年計劃”MyToolBox項目的10余個國家的優(yōu)秀大學(xué)、科研院所、企業(yè)的通力合作,其中中國有3家科研機構(gòu)參與,項目負責(zé)人為奧地利維也納自然資源與生命科學(xué)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物科技學(xué)院生物分析與農(nóng)業(yè)代謝研究所所長、國際真菌毒素學(xué)會主席Rudolf Krska教授。以該項目為依托,各國開展共同研究、多邊互訪、多次項目執(zhí)行會議、學(xué)術(shù)研討、技術(shù)交流等,對于當前國際真菌毒素實際污染現(xiàn)狀以及檢測技術(shù)的發(fā)展有了顛覆性的認識。由于考慮到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥與真菌毒素間存在著相關(guān)性,Rudolf Krska教授帶領(lǐng)的研究團隊目前已將真菌毒素、農(nóng)藥殘留和獸藥殘留合計超過 1 200種開展綜合分析[10],從而為開展兩者之間的相關(guān)性分析奠定基礎(chǔ)。和國際先進水平相比,我國尚未將真菌毒素與農(nóng)藥殘留等進行協(xié)同檢驗。在檢測技術(shù)上,Rudolf Krska教授的團隊不僅做到能發(fā)現(xiàn)這些真菌毒素,還能做到逐一精準檢測,因此可以看出,其基礎(chǔ)儲備和前瞻性走在了世界前列。因此,如何將國際上已取得的研究先進成果和經(jīng)驗與中國實際污染特點相結(jié)合,針對性地建立適合中國的真菌毒素監(jiān)測體系,從而為控制中國的真菌毒素污染奠定扎實的基礎(chǔ)。
為此,針對中國真菌毒素監(jiān)測產(chǎn)生了如下思考:1. 在國家層面對食品安全高度關(guān)注的今天,如果不能真正掌握中國真菌毒素污染的現(xiàn)狀,就難以產(chǎn)出科學(xué)有效的食品安全管理措施,更難以滿足習(xí)近平總書記對于食品安全提出的“四個最嚴”的要求。2. 中國要想在真菌毒素控制方面與世界當前先進水平保持一致,就首先要了解并掌握國際在該領(lǐng)域的最新動態(tài),并針對性開展應(yīng)用。3. 目前我國監(jiān)測的品種數(shù)量距離了解和掌握國家層面真正真菌毒素污染現(xiàn)狀具有極大的差距,增加真菌毒素的監(jiān)測品種是首要任務(wù)。4. 作為監(jiān)測的職責(zé),除了對已知重點項目開展連續(xù)性監(jiān)測以掌握其動態(tài)規(guī)律外,及時發(fā)現(xiàn)隱患更是監(jiān)測的關(guān)鍵目標。5. 科學(xué)、適用的檢測技術(shù)是獲得客觀準確信息的技術(shù)保障,必須把研制適用于國內(nèi)的檢測技術(shù)作為重點任務(wù)[11]。
在“十二五”末,國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測僅針對黃曲霉毒素、展青霉毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮及赭曲霉毒素5種毒素,利用食品安全國家標準檢驗方法開展各項目單獨監(jiān)測[3-9]。
“十三五”期間,借鑒適用于我國主要污染特征的 16種真菌毒素檢測方法[12],加上未納入該檢測方法的其他真菌毒素,正式開展監(jiān)測的項目共計23種,包括16種真菌毒素檢測技術(shù)中涵蓋的黃曲霉毒素 B1/B2/G1/G2、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、雪腐鐮刀菌烯醇、3-乙?;撗跹└牭毒┐?、15-乙?;撗跹└牭毒┐?、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素 A、伏馬毒素 B1/B2/B3、T-2/HT-2毒素、雜色曲霉毒素;此外,還包括交聯(lián)孢霉毒素的細交鏈孢菌酮酸(TeA)、交鏈孢酚(AOH)、騰毒素(TEN)和交鏈孢酚單甲醚(AME),展青霉毒素,恩鐮孢菌素和白僵菌素。
在“十三五”最后一年,基于為“十四五”國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測提供更為廣泛的目標為目的,針對近年來監(jiān)測收集的近100件有明確時空代表性樣品,開展了一次性分析54種真菌毒素的前瞻性監(jiān)測工作,通過對檢出頻次和檢測值等進行全面分析,目前已基本掌握中國當前及今后最需要開展監(jiān)測的真菌毒素品種。此外,也為在“十四五”期間全面啟用54種真菌毒素的分析方法確定了技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)。具體項目包括:
(1)黃曲霉毒素類:黃曲霉毒素B1/B2/G1/G2;
(2)單端孢烯A類毒素:蛇形毒素、T-2毒素、HT-2毒素、T-2三醇、T-2四醇和新茄鐮孢菌醇;
(3)單端孢烯B類毒素:脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、雪腐鐮刀菌烯醇、3-乙?;撗跹└牭毒┐?、15-乙?;撗跹└牭毒┐?、3-葡萄糖苷-脫氧雪腐鐮刀菌烯醇和15-乙酰基蛇形毒素;
(4)玉米赤霉烯酮及其衍生物:玉米赤霉烯酮、玉米赤霉醇、α-玉米赤霉烯醇和 β-玉米赤霉烯醇;
(5)交聯(lián)孢霉毒素:交鏈孢酚和騰毒素;
(6)曲霉類毒素:膠黏毒素和柄曲霉毒素;
(7)恩鏈孢霉和白僵菌素:恩鐮孢菌素A/A1/B/B1和白僵菌素;
(8)麥角堿類:曲麥角堿、麥角環(huán)肽、異麥角克普汀、雙氫麥角醇、野麥角堿、麥堿、麥角柯寧堿、麥角異柯寧堿、麥角克堿、麥角異克堿、麥角新堿、麥角異新堿、麥角生堿和麥角胺;
(9)伏馬毒素類:伏馬毒素 B1/B2/B3;
(10)鐮刀菌衍生物:鐮刀菌烯酮和串珠鐮刀菌素;
(11)赭曲霉類毒素:赭曲霉毒素A/B;
(12)青霉類毒素:霉酚酸、展青霉毒素、青霉酸和異煙棒曲霉毒素。
“十三五”前,按照食品安全國家標準真菌毒素檢驗方法,黃曲霉毒素、展青霉毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮及赭曲霉毒素基本以液相色譜法為主進行檢測,其優(yōu)勢是儀器設(shè)備普及性強,但前處理步驟繁瑣,由于使用的是外標法,因此排除干擾能力不足、定性準確性不理想,關(guān)鍵問題是由于每個(組)項目都是單獨進行檢測,造成分析時間長。上述項目如果按要求全部由一名操作人員負責(zé)檢測,總分析時間在72小時左右。
“十三五”期間,隨著16種真菌毒素多組分分析技術(shù)被應(yīng)用,檢測效率得以大幅提升,不僅充分體現(xiàn)了“多快好省”的檢測理念,更是滿足了實際檢測的需要。“多”—由于使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),配以內(nèi)標法,因此一次前處理可同時檢測樣品中多種真菌毒素,檢測通量大;“快”—無需凈化,可批量前處理,對于粉碎好的樣品達到100樣/人/日;“好”—準確度高,特別是定性準確,從而充分體現(xiàn)和發(fā)揮了現(xiàn)代分析儀器的優(yōu)勢;“省”—省人力,步驟簡單,無需額外凈化材料,分析成本不到傳統(tǒng)的1/5。針對檢測對象而言,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)到了非采用不可的時機,因為,針對監(jiān)測對象存在多種結(jié)構(gòu)的實際特點,傳統(tǒng)液相色譜技術(shù)已難以滿足分離和準確鑒定的需要。
未來,在“十四五”期間隨著54種真菌毒素多組分分析技術(shù)被應(yīng)用,與16種檢測技術(shù)相比,檢測效率會有7倍以上的提升,但檢測成本則不到當前的20%。
隨著液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)全面取代液相色譜技術(shù),定性檢測可靠性得以全面保證,此外,由于使用了同位素內(nèi)標技術(shù),也確保了定量的準確性??傮w而言,全國的檢測質(zhì)量得以普遍提高,近期在全國范圍內(nèi)開展的監(jiān)測質(zhì)量評價工作中,95%以上的參加單位考核質(zhì)量滿意。
為保證監(jiān)測質(zhì)量,在“十三五”國家重點研發(fā)計劃—食品安全關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)中還專門設(shè)置了真菌毒素相關(guān)研究課題,共研制完成了16種基質(zhì)參考標準物質(zhì),目前已獲批國家二級標準物質(zhì)證書5項,包括國家食品安全風(fēng)險評估中心研制的小麥粉中細交聯(lián)孢酮酸和騰毒素;國家糧食與物資儲備局科學(xué)研究院研制的糙米粉中黃曲霉毒素B1、糙米粉中玉米赤霉烯酮、玉米油中玉米赤霉烯酮和糙米粉中黃曲霉毒素 B1和玉米赤霉烯酮標準物質(zhì);此外,國家糧食與物資儲備局科學(xué)研究院與浙江清華長三角研究院研制的植物油、小麥粉、全麥粉和玉米全粉中多組分真菌毒素,全麥粉和葡萄酒中赭曲霉毒素 A、嬰配乳粉中黃曲霉毒素M1、嬰配米粉中黃曲霉毒素B1、花生油中黃曲霉毒素 B1/B2/G1/G2、全麥粉中嘔吐毒素及衍生物、玉米全粉中伏馬毒素等標準物質(zhì)預(yù)計2021年 10月前全部完成。這些基質(zhì)參考物質(zhì)的研制和投入實際應(yīng)用將為進一步提升國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測質(zhì)量提供了基礎(chǔ)保障。
隨著多組分方法的逐步應(yīng)用,所監(jiān)測樣品中多種真菌毒素檢出及共存特點信息則會被大量獲取。通過“十三五”期間獲得的以小麥為主的監(jiān)測數(shù)據(jù)初步分析了其鐮刀菌毒素、鏈格孢霉毒素、曲霉屬真菌毒素等共存的相關(guān)性特點,目前掌握了毒素間共存特征、初步分析了存在毒性疊加的可能性,從而為判定糧食中實際健康風(fēng)險奠定了基礎(chǔ),同時產(chǎn)出了12份監(jiān)測數(shù)據(jù)分析報告,并得到相關(guān)國家食品安全監(jiān)管部門的重視。此外,針對監(jiān)測數(shù)據(jù)開展了時空分布,從而為今后科學(xué)合理種植和使用糧食提供了信息。
目前,全國自上而下的真菌毒素監(jiān)測體系和技術(shù)隊伍已經(jīng)形成。以衛(wèi)生健康部門的監(jiān)測工作為例,監(jiān)測末梢已觸及全國99%的縣區(qū)級行政區(qū)劃,因此滿足了全國真菌毒素監(jiān)測信息的代表性;在整體監(jiān)測工作中,國家食品安全風(fēng)險評估中心是體系的指南針,為監(jiān)測工作確定思路和方向;國家真菌毒素監(jiān)測參比實驗室由浙江省疾病預(yù)防控制中心承擔(dān),是體系的質(zhì)量保障,負責(zé)方法驗證和確認,以及監(jiān)測樣品的復(fù)核;各個省級疾控中心是體系的技術(shù)骨干,按照國家計劃組織省級監(jiān)測。目前體系運轉(zhuǎn)總體良好,成效卓著。
為充分發(fā)揮食品安全風(fēng)險監(jiān)測對于國家食品安全的總體技術(shù)支撐作用,依據(jù)監(jiān)測工作總體戰(zhàn)略,經(jīng)過“十三五”期間相關(guān)技術(shù)與管理方面的工作安排,特別是通過開展和參加國際雙邊與多邊技術(shù)培訓(xùn)和交流,中國的真菌毒素食品安全風(fēng)險監(jiān)測取得了長足發(fā)展。不僅自上而下建立了一套完備的體系,更為突出的是監(jiān)測工作理念發(fā)生了巨大的變化,要做什么、如何做、怎么做才是正確的已經(jīng)完全超越了“十二五”期間的思路。最關(guān)鍵的是,拓展了對已知真菌毒素的認識,主動探索真菌毒素新成分成為了監(jiān)測的重要目標。此外,全局性掌握真菌毒素實際污染狀況是重點方向。最后,技術(shù)保障的整個工作的基礎(chǔ),全面采用多組分檢測技術(shù)是關(guān)鍵,與“十二五”期間的單組分檢測相比有了巨大的飛躍。
正是由于當前已有的積累,中國目前已逐步具備了在真菌毒素領(lǐng)域的國際話語權(quán),并在參與國際一體化監(jiān)測體系以及國際標準的制定方面做出積極努力,充分彰顯中國的話語權(quán),為保證國民健康和國際貿(mào)易貢獻中國監(jiān)測的力量。
展望“十四五”,真菌毒素監(jiān)測工作思路已經(jīng)明確,可以相信,隨著真菌毒素整體污染狀況和趨勢的明確,中國居民受真菌毒素污染的健康風(fēng)險會得以全面控制和降低。