西南地區(qū)辣椒干制品中黃曲霉毒素污染狀況及風險評估

楊雅茂，尹禮國，2，陳 露，2*，張 超，2，杜科黎

（1.宜賓學院 農(nóng)林與食品工程學部，四川 宜賓 644000；2.固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點實驗室，四川 宜賓 644000）

辣椒（chili）富含維生素（維生素B、維生素C、維生素E）、類胡蘿卜素（葉黃素、β-胡蘿卜素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)）、礦物質(zhì)、酚類化合物（槲皮素、木犀草素等黃酮類化合物和酚酸類化合物）、辣椒素等營養(yǎng)物質(zhì)[3]。其中，辣椒素是辣椒辣味成分的主要來源，其含量約占辣椒干質(zhì)量的0.3%～1.0%[4]。辣椒具有開胃、活血、健脾胃、散寒除濕、活血消腫、促進腸胃蠕動、抑制腸癌等功效及防腐、抗轉移、抗真菌、抗病毒、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等作用[4-5]。辣椒是世界上種植面積最廣、消費量最大的香料作物之一[1-2]，廣泛用于川菜、渝菜、滇菜等菜系食品加工[6]。此外，辣椒還被用于開發(fā)著色劑、日化品、抗蟲劑、抑菌劑、作園藝裝飾品等多種產(chǎn)品[7]。然而，由于辣椒具有較高的pH值，利于真菌生長，容易受到青霉屬（Penicillium）、曲霉屬（Aspergillus）以及鐮刀菌屬（Fusarium）等產(chǎn)毒真菌的污染而產(chǎn)生真菌毒素[8]。

黃曲霉毒素（aflatoxins，AFs）是由各種寄生曲霉和黃曲霉產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物和強致癌物，主要包括黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）、黃曲霉毒素B2（aflatoxin B2，AFB2）、黃曲霉毒素G1（aflatoxin G1，AFG1）和黃曲霉毒素G2（aflatoxin G2，AFG2）[9-10]。AFs在谷物、花生、小麥、玉米、大豆和辣椒等食品和農(nóng)產(chǎn)品中污染較為普遍，會對人畜健康造成嚴重威脅，并造成巨大的經(jīng)濟損失[11-12]。由于AFs具有較高的暴露風險，各監(jiān)管機構對這四種黃曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）之和進行了限量，黃曲霉毒素限量值為10 μg/kg[13]。我國國家標準GB 2761—2017《食品安全國家標準食品中真菌毒素限量》規(guī)定香辛料中AFB1限量值為5 μg/kg[14]。四川、重慶和云南是中國西南地區(qū)辣椒的主要生產(chǎn)地和出口地，且氣候和土壤條件都適宜真菌生長，對其在生長、加工、運輸和儲藏等過程中的AFB1、AFB2、AFG1和AFG2等黃曲霉毒素污染及暴露風險進行評估很有必要。目前，國內(nèi)外對于辣椒等基質(zhì)較為復雜的食品中黃曲霉毒素的分析檢測方法報道較多，如高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）[15]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[16]、酶聯(lián)免疫吸附測定法[17]和分子檢測方法等[15，18]。但鮮有文獻對辣椒干制品中黃曲霉毒素等的污染情況和暴露風險進行報道分析[19]。

本研究以來自西南地區(qū)（四川、重慶和云南）超市、農(nóng)貿(mào)市場和零售店的干辣椒及辣椒粉為研究對象，樣品經(jīng)研碎、過篩、提取、衍生等前處理后，采用高效液相色譜法測定黃曲霉毒素含量。以期探究不同辣椒干制品在不同加工和儲藏條件下的黃曲霉毒素污染現(xiàn)狀，為辣椒食品的安全性評估提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

辣椒干制品：共60份樣品，20份購自四川地區(qū)（宜賓、瀘州和南充等地），20份購自重慶地區(qū)（萬州、北碚和涪陵等地），20份購自云南地區(qū)（昆明、昭通和麗江等地）。分別對辣椒樣品進行編號，編號為1～60。其中，1～6號來自四川，7～11號來自云南，12～19號來自四川，20～30號來自重慶，31～36號來自四川，37～51號來自云南，52～60號來自重慶。

四川地區(qū)辣椒干制品中，10份為干辣椒（4份購自超市，3份購自農(nóng)貿(mào)市場，3份購自零售店），10份為辣椒粉（3份購自超市，4份購自農(nóng)貿(mào)市場，3份購自零售店）。重慶地區(qū)辣椒干制品中，10份為干辣椒（3份購自超市，3份購自農(nóng)貿(mào)市場，4份購自零售店），10份為辣椒粉（4份購自超市、3份購自農(nóng)貿(mào)市場、3份購自零售店）。云南地區(qū)辣椒干制品中，10份為干辣椒（3份購自超市，4份購自農(nóng)貿(mào)市場，3份購自零售店），10份為辣椒粉（3份購自超市、3份購自農(nóng)貿(mào)商店、4份購自零售店）。所有待分析的辣椒干制品樣品質(zhì)量≥500 g，并保存在0～4 ℃的條件下。

1.1.2 試劑

黃曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）標準品（純度≥98%）：美國Sigma-Aldrich公司；AflastarTM免疫親和柱（immunoaffinity chromatography，IAC）3 mL：奧地利Romer Labs公司；三氟乙酸（純度≥98%）、正己烷（分析純）：成都市科龍化工試劑廠；乙腈（純度≥98%）、甲醇（純度≥98%）：美國TEDIA公司。其他化學試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設備

LC-20高效液相色譜儀：日本島津公司；反相HPLC色譜柱Extend C18（150 mm×4.6 mm，5 μm）：美國Agilent公司；GDS-1030超聲波清洗機：深圳市光點超聲波設備有限公司；SCI-VS旋渦混合器：拓赫機電科技有限公司；SECURA324-1CN電子天平：青島明博環(huán)?？萍加邢薰荆籎TN200可視氮吹儀：杭州聚萊儀器設備有限公司；HH-6數(shù)顯恒溫攪拌水浴鍋：上海向帆儀器有限公司；NE663型凌生粉碎機：永康市紅太陽機電有限公司；Sorvall ST 16R型高速冷凍離心機：美國Thermo Fisher公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 前處理方法

辣椒干制品前處理條件參照分析化學家協(xié)會（association of official analytical chemists，AOAC）999.07[6]中的方法并稍作修改，準確移取5.0 g干辣椒或辣椒粉樣品，粉碎后過60目篩，轉入50 mL離心管中，加入30 mL甲醇-水溶液（70∶30，V/V）、渦旋混勻30 min，在4 ℃條件下，以6 000 r/min轉速離心10 min，過濾取上清液，得樣品提取液。

1.3.2 衍生方法

準確移取4 mL上述提取液至50 mL離心管中，加入24 mL磷酸鹽緩沖液，混勻后過免疫親和柱，控制流速為2～3 mL/min，待樣液過柱后，立即用15 mL 蒸餾水洗柱，棄去清洗液。最后用甲醇（共1.25 mL）分多次進行洗脫，收集洗脫液。經(jīng)氮氣（N2）吹干后，依次加入200 μL正己烷和100 μL三氟乙酸進行衍生，并于40 ℃避光反應15 min。最后用氮氣吹干，然后用1 mL流動相重新溶解，用0.22 μm微孔濾膜過濾后，移入進樣瓶，供液相色譜測定。

1.3.3 標準溶液的配制

準確稱取AFB1、AFB2、AFG1和AFG2標準品各0.001 0 g（精確至0.000 1 g），分別置于1.5 mL棕色瓶中，用1.0 mL的乙腈溶解，混勻，配制成質(zhì)量濃度均為1.000 mg/mL的黃曲霉毒素單標儲備液，在-20 ℃條件下避光保存。隨后，將各個單標儲備液用乙腈稀釋并配制成系列濃度的混合標準品工作溶液。其中，混標中AFB1和AFG1的系列質(zhì)量濃度分別為0、0.1 ng/mL、0.25 ng/mL、0.5 ng/mL、2.0 ng/mL、5.0 ng/mL、10.0 ng/mL和20.0 ng/mL；混標中AFB2和AFG2的系列質(zhì)量濃度分別為0.08 ng/mL、0.16 ng/mL、0.64 ng/mL、1.6 ng/mL、3.2 ng/mL、6.4 ng/mL和12.8 ng/mL。

1.3.4 高效液相色譜分析

HPLC檢測條件：色譜柱為反相HPLC色譜柱Extend C18（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相A為超純水；流動相B為甲醇-乙腈（28∶12，V/V）；柱溫40 ℃；進樣量50 μL；流速0.8 mL/min；激發(fā)波長340 nm；發(fā)射波長440 nm；檢測時間20 min。整個檢測過程均采用等度洗脫方式，分析過程中保持流動相A和流動相B的比例分別為65%和35%。

定性定量方法：在色譜分析中，分別以標準品的保留時間定性，峰面積進行定量。

1.3.5 HPLC方法學考察（1）加標回收率試驗及精密度試驗

在未污染樣品中加入已知濃度的黃曲霉毒素標準溶液，來評估該方法的準確性。其中，AFB1和AFG1加標質(zhì)量濃度為2.00 ng/mL、5.00 ng/mL、20.00 ng/mL三個水平，AFB2和AFG2的加標質(zhì)量濃度為0.64 ng/mL、1.60 ng/mL、12.80 ng/mL三個水平。此外，通過在同一天重復測定3次同一種黃曲霉毒素的濃度，來評估HPLC方法的精密度。

（2）線性回歸方程、檢測限及定量限的測定

將黃曲霉毒素混合標準品工作溶液分別用乙腈溶液配制成系列濃度梯度，混標中AFB1和AFG1的質(zhì)量濃度均分別為0.10 ng/mL、0.25 ng/mL、0.50 ng/mL、2.00 ng/mL、5.00 ng/mL、10.00 ng/mL和20.00 ng/mL；AFB2和AFG2的質(zhì)量濃度均分別為0.08ng/mL、0.16ng/mL、0.64ng/mL、1.60ng/mL、3.20 ng/mL、6.40 ng/mL和12.80 ng/mL，經(jīng)衍生后（衍生方法同1.3.2），用高效液相色譜進行測定。以黃曲霉毒素的質(zhì)量濃度（X）為橫坐標，峰面積（Y）為縱坐標，制作黃曲霉毒素標準工作曲線，得黃曲霉毒素線性回歸方程。根據(jù)信噪比（signal-noise ratio，S/N）≥3，得出檢測限；根據(jù)信噪比S/N≥10，得出定量限。

1.3.6 食品中污染物風險評估方法

一般來說，食品中污染物的消費數(shù)據(jù)和污染水平通常是暴露風險評估過程中需要考慮的兩個基本因素[20]。本研究中，用黃曲霉毒素引起的急性（短期）暴露風險來預測和評估其對健康的不利影響。暴露風險可以通過膳食暴露量及人群暴露率進行評估，其數(shù)學式如下：

1.3.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用Microsoft Excel 2019軟件進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)結果以“平均值±標準偏差”的形式表示。采用Origin 2018、Adobe Photoshop CS 5.1和IBM SPSS Statistics 20.0進行圖像繪制及數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 方法學考察

2.1.1 加標回收率試驗及精密度試驗結果

辣椒干制品中不同黃曲霉毒素的加標回收率及精密度試驗結果相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）見表1。由表1可知，AFB1的加標回收率在90.13%～95.10%之間；AFB2的加標回收率在90.02%～92.75%之間；AFG1的加標回收率在92.00%～96.67%之間；AFG2的加標回收率在90.60%～92.76%之間。由此可知，在該檢測條件下，4種黃曲霉毒素的加標回收率較好，可用于樣品中黃曲霉毒素的分析檢測。精密度試驗結果相對標準偏差結果表明，辣椒干制品中所有真菌毒素的RSD均＜10%，表明該方法的精密度較好。

表1 辣椒干制品中黃曲霉毒素加標回收率及精密度試驗結果Table 1 Results of standard recovery and precision test of aflatoxins in dried chili products

2.1.2 黃曲霉毒素線性回歸方程及檢出限、定量限

選擇質(zhì)量濃度范圍為0.1～20.0ng/mL和0.08～12.80ng/mL的標準溶液，對黃曲霉毒素的峰面積（Y）與質(zhì)量濃度（X）進行線性回歸，得到AFG1的線性回歸方程Y=8 595.001X+870.900 9，相關系數(shù)R2=0.999 6；AFB1的線性回歸方程Y=26 104.882 19X-1 645.068 99，相關系數(shù)R2=0.999 8；AFG2的線性回歸方程Y=16 690.238 91X-452.235 74，相關系數(shù)R2=0.9999；AFB2的線性回歸方程Y=29372.33286X-1737.76621，相關系數(shù)R2=0.999 8，所有黃曲霉毒素的線性相關系數(shù)R2均＞0.999，說明線性關系良好。AFB1和AFG1的檢測限均為0.05 ng/mL，AFB2和AFG2的檢測限均為0.03 ng/mL；AFB1和AFG1的定量限均為0.15 ng/mL，AFB2和AFG2的定量限均為0.10 ng/mL。

2.2 辣椒干制品中黃曲霉毒素污染情況

所有辣椒干制品樣品黃曲霉毒素的污染情況見表2。由表2可知，在60份辣椒干制品樣品中，有6份樣品檢測結果為陽性，3份（5%）來自四川，2份（3.33%）來自重慶，1份（1.67%）來自云南。在所有辣椒干制品樣品中，黃曲霉毒素的陽性率為10%。來自四川地區(qū)的樣品6、13同時受到2種黃曲霉毒素污染，分別為AFB1和AFB2以及AFB1和AFG1。在所有陽性樣品中，AFs的含量在0.158 2～0.602 1 μg/kg之間，有50%陽性樣品檢出AFB1。AFB1、AFB2、AFG1和AFG24種真菌毒素的含量分別為0.408 3～0.602 1 μg/kg、0.158 2～0.2031μg/kg、0.3023～0.4235μg/kg和0.2303μg/kg。四川、重慶和云南地區(qū)辣椒干制品中AFs的污染量分別為1.944 8 μg/kg、0.566 5 μg/kg和0.230 3 μg/kg，平均污染量分別為0.097 24 μg/kg、0.028 33 μg/kg和0.011 52 μg/kg。四川、重慶和云南辣椒干制品中黃曲霉毒素的陽性率分別為15%、10%和5%。

表2 辣椒干制品中黃曲霉毒素的污染水平Table 2 Contamination levels of aflatoxins in dried chili products

AFB1是西南地區(qū)辣椒干制品中主要存在的一類黃曲霉毒素。四川地區(qū)辣椒干制品的AFs陽性率和平均污染含量均高于重慶地區(qū)和云南地區(qū)。研究表明，四川、重慶和云南地區(qū)的辣椒干制品都有黃曲霉毒素污染風險，四川地區(qū)辣椒干制品中黃曲霉毒素污染風險更大，但未發(fā)現(xiàn)超標樣品，西南地區(qū)辣椒干制品易受AFs污染的原因可能是西南地區(qū)氣候普遍溫暖濕潤，為黃曲霉和寄生曲霉提供了良好的生長繁殖和產(chǎn)毒條件[21]。研究表明，全球變暖可能加重食品中的真菌毒素污染[22]。由于AFs具有較大的毒害作用，因此，西南地區(qū)辣椒中存在的AFs可能會帶來較為嚴重的食品安全問題，消費者應引起重視，相關部門應加強監(jiān)測和管控[23]。

2.3 不同類型辣椒干制品中黃曲霉毒素污染情況

不同類型辣椒干制品中AFs含量的檢測結果見表3。由表3可知，在30份干辣椒樣品中，有2份樣品為陽性（陽性率為6.67%），AFs的平均含量為0.012 95 μg/kg。在30份辣椒粉樣品中，有4份為陽性樣品（陽性率為13.33%），AFs的平均含量為0.078 43 μg/kg。

表3 不同類型辣椒干制品中黃曲霉毒素含量檢測結果Table 3 Determination results of aflatoxins in different types of dried chili products

由表3亦可知，辣椒粉中AFs的污染率和含量均高于干辣椒?？赡苁怯捎诶苯贩鄣谋┞睹娣e比干辣椒更大，因此含水量和含氧量更高，這些條件有利于真菌的生長繁殖，從而導致黃曲霉毒素等真菌毒素的污染。此前，也有研究發(fā)現(xiàn)，辣椒粉中黃曲霉毒素的含量比干辣椒高，該研究進一步證實了這一現(xiàn)象[24-25]。因此，如果沒有特殊要求，應盡量將辣椒以干辣椒狀態(tài)存放，這樣可以降低辣椒干制品樣品中真菌和真菌毒素（如黃曲霉毒素）的污染風險。

2.4 不同來源辣椒干制品中黃曲霉毒素污染情況

超市、農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品中AFs含量見表4。由表4可知，來自超市、農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品樣品數(shù)均為20份。其中，來自超市、農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品中黃曲霉毒素的陽性率分別為5%、15%和10%，黃曲霉毒素含量分別為0.408 3 μg/kg、1.386 9 μg/kg和0.946 4 μg/kg。研究表明，與來自超市的辣椒干制品相比，來自農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品更易受到黃曲霉毒素的污染，該研究結果與JALILI M等[26]的研究結果一致。

表4 不同來源辣椒干制品中黃曲霉毒素含量Table 4 Content of aflatoxins in dried chili products from different locations

通常，來自農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品很容易受潮，而來自超市的辣椒干制品處于相對干燥且干凈的環(huán)境中。因此，來自農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品更易滋生真菌。同時，來自農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品通常是用密封性較差的黃麻袋或透明塑料袋包裝，而超市的辣椒干制品一般采用密封性良好的聚乙烯袋包裝[26]。此外，超市的各類食物一般有專人負責管理和定期的整理，擺放位置也比較講究，一般干貨在一個區(qū)域售賣，而水產(chǎn)品及其他比較潮濕的食品則在另外的區(qū)域售賣，不會形成交叉污染。而農(nóng)貿(mào)市場和零售店的食物擺放位置相對隨意，加之擺放空間相對有限，容易造成不同食物的交叉污染。因此，從總體來看，來自超市的辣椒干制品安全性相對較高。

2.5 辣椒干制品中黃曲霉毒素暴露風險評估

根據(jù)食品中污染物風險評估方法及參考指南，對于每千克體質(zhì)量的人，每日可耐受攝入量為1 ng[27-28]?？紤]到一個正常成年人的體質(zhì)量大概為60 kg[29]，所以對于每個成年人來說，每天可耐受攝入量為60 ng。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，巴基斯坦人均每天的辣椒消費量為1.91 g[30]。目前，關于中國人的辣椒攝入量信息不詳，因此，中國人均辣椒攝入量數(shù)據(jù)以巴基斯坦的人均攝入量數(shù)據(jù)為依據(jù)。經(jīng)高效液相色譜法檢測，所有辣椒樣品的平均黃曲霉毒素含量為0.045 69 μg/kg。因此，辣椒中黃曲霉毒素的膳食暴露量為0.001 455 ng/（kg體質(zhì)量·d），西南地區(qū)的人群暴露率為0.15%。從目前的情況來看，西南地區(qū)辣椒中存在黃曲霉毒素的潛在暴露風險。

此外，還對來自不同國家的辣椒中的黃曲霉毒素污染風險進行了評估，結果見表5。由表5可知，許多國家的黃曲霉毒素暴露風險率均＞1%，且很多國家的黃曲霉毒素最大污染水平高于歐盟的建議限量值（10 μg/kg），表明辣椒中普遍存在黃曲霉毒素污染風險[13]。

表5 不同國家辣椒中黃曲霉毒素的風險評估Table 5 Risk assessments of aflatoxins in chili samples from different countries

3 討論

本研究主要對西南地區(qū)辣椒干制品中的黃曲霉毒素污染情況進行了檢測和分析，并對黃曲霉毒素的暴露風險進行了評估。研究表明，西南地區(qū)普遍存在黃曲霉毒素污染現(xiàn)象，尤其是四川和重慶地區(qū)中辣椒干制品的黃曲霉毒素污染最為嚴重，可能是由于川渝地區(qū)溫度和濕度較高，有利于真菌的繁殖和真菌毒素的產(chǎn)生[9]。與干辣椒相比，辣椒粉更容易受到黃曲霉毒素污染，這主要是由于辣椒粉與外界的接觸面積更大，更易吸濕，導致含水量增加。因此，在辣椒采摘后，需盡快對辣椒進行干制處理，盡量將辣椒的水分降低到10%以下，并置于陰涼、干燥和通風良好的條件下儲存。此外，在沒有特殊要求的情況下，建議優(yōu)先選擇購買干辣椒，以降低黃曲霉毒素的污染風險。

農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品中AFs污染較為嚴重，而超市的辣椒干制品中AFs污染相對較低。這主要是由于不同來源辣椒干制品的存儲環(huán)境和包裝材料存在差異。已有研究表明，與聚乙烯袋相比，存放在黃麻袋中的辣椒中AFs污染更為嚴重[36]。因為黃麻袋多孔且透氣，辣椒能從空氣中吸收水分。加之真菌的生長和霉菌毒素的產(chǎn)生是需氧過程，因此黃麻袋包裝不利于預防真菌毒素的產(chǎn)生。

4 結論

采用HPLC檢測方法對來自西南地區(qū)（四川、重慶和云南）辣椒干制品中黃曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）的含量進行分析。結果表明，該方法的精密度及準確度較好，線性相關系數(shù)R2均＞0.999，AFB1、AFG1的檢出限和定量限均分別為0.05 ng/mL、0.15 ng/mL；AFB2、AFG2的檢出限和定量限均分別為0.03 ng/mL、0.10 ng/mL，四川、重慶和云南地區(qū)辣椒干制品陽性率分別為15%、10%和5%；干辣椒和辣椒粉的陽性率分別為6.67%和13.33%；超市、農(nóng)貿(mào)市場和零售店的辣椒干制品中黃曲霉毒素的陽性率分別為5%、15%和10%?？傮w而言，我國西南地區(qū)辣椒中黃曲霉毒素陽性率為10%，人群暴露率風險為0.15%，存在一定的暴露風險。雖然所有陽性樣品均低于國家現(xiàn)有推薦限值，短期內(nèi)不會對公眾健康帶來較大風險，但若長期攝入，則存在慢性中毒風險?？紤]到我國及世界各國對辣椒的需求量越來越大，因此，需定期監(jiān)測辣椒中的黃曲霉毒素污染情況，以保護消費者的健康。此外，食品生產(chǎn)商和加工商需要保持警惕，以確保供應的辣椒品質(zhì)符合要求。由于辣椒中黃曲霉毒素的污染情況受包裝方式和包裝材料影響，因此，建議選用聚乙烯袋進行包裝或進一步開發(fā)具有一定抑菌功能的天然型、環(huán)保型包裝材料。