韩国市场谷物及谷物制品中新出现霉菌毒素的污染现状研究

一、研究团队与发表信息
本研究由韩国食品研究所（Korea Food Research Institute）食品分析中心的Dan-Bi Kim、Nho-Eul Song、Tae Gyu Nam、Sanghee Lee、Dongwon Seo及Miyoung Yoo共同完成，发表于2019年1月的《Food Additives & Contaminants: Part A》期刊，标题为《Occurrence of emerging mycotoxins in cereals and cereal-based products from the Korean market using LC-MS/MS》。研究通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，首次系统调查了韩国市场谷物及加工品中8种新兴霉菌毒素的污染水平。

二、学术背景与研究目标
霉菌毒素是由曲霉（Aspergillus）、镰刀菌（Fusarium）等真菌产生的次级代谢产物，传统毒素如黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1）已受严格监管，但新兴霉菌毒素（如交链孢霉毒素alternariol (AOH)、交链孢霉毒素甲醚(AME)、恩尼菌素(enniatins, ENs)等）因缺乏毒理学数据和污染基线，尚未纳入国际标准。这些毒素可能抑制拓扑异构酶（topoisomerase）活性，诱发DNA损伤，但现有研究多局限于体外实验。

本研究的两大目标：
1. 方法学开发：建立基于QuEChERS（快速、简便、廉价、高效、耐用、安全的样品前处理技术）提取和超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的同步检测方法，覆盖AOH、AME、tentoxin (TEN)、beauvericin (BEA)及4种ENs（ENA、ENA1、ENB、ENB1）。
2. 污染调查：应用该方法评估韩国市售97份样品（61份谷物、36份谷物制品）的污染现状，为风险管理提供数据支持。

三、研究流程与方法细节

1. 样品采集与处理

   • 样本量：61份谷物（如小麦、玉米）和36份谷物制品（如面包、饼干），均购自韩国本地市场。
     
   • 前处理：样品经研磨后，采用改良QuEChERS法提取，以4 g样品加20 mL酸化乙腈（0.1%甲酸）和20 mL水，离心后取上清液经C18和PSA（Primary-Secondary Amine）吸附剂净化，最终用0.2 μm滤膜过滤。
     

2. UPLC-MS/MS分析

   • 色谱条件：采用Cadenza CW-C18色谱柱（50×2 mm, 3 μm），流动相为0.1%甲酸水（A）和0.1%甲酸乙腈（B），梯度洗脱（40% A起始，10分钟内降至25%）。
     
   • 质谱参数：电喷雾电离（ESI）正负离子切换模式，多反应监测（MRM）。例如，AOH和AME采用负离子模式（[M-H]−），TEN、BEA和ENs采用正离子模式（[M+H]+）。优化后的碰撞能量（CE）和去簇电压（DP）确保高灵敏度（见表1数据）。
     

3. 方法验证

   • 线性与灵敏度：所有毒素的线性范围（0.15–100 μg/kg）相关系数（r）>0.993，检出限（LOD）和定量限（LOQ）分别为0.01–7.19 μg/kg和0.03–21.38 μg/kg。
     
   • 准确度与精密度：加标回收率82.7%–108.8%，日内/日间相对标准偏差（RSD）<15.3%，符合FDA指南要求。
     

四、主要研究结果

1. 污染发生率

   • 谷物：49.2%（30/61）样品检出至少1种毒素，ENB检出率最高（27.9%），浓度0.49–6.28 μg/kg；AME污染水平最高（70.9 μg/kg）。
     
   • 谷物制品：83.3%（30/36）样品受污染，TEN和AOH为主要污染物（检出率61.1%和55.6%），TEN最高浓度达46.64 μg/kg。
     

2. 毒素分布特征

   • 交替污染现象：AOH与TEN在31.8%样品中共同检出，可能与Alternaria真菌的协同代谢有关。
     
   • 加工影响：ENs在谷物制品中检出率显著低于原料（如ENA1仅3.3%），推测高温加工导致降解，而AOH/AME因热稳定性高得以保留。
     

五、结论与价值
1. 科学意义：首次建立针对8种新兴霉菌毒素的同步检测方法，填补了韩国市场污染数据空白。
2. 应用价值：高污染率（尤其谷物制品）提示需加强监管，并为国际标准制定提供依据。
3. 后续方向：需扩大食品类别监测，研究毒素在储存和加工中的稳定性及体内毒性机制。

六、研究亮点
1. 方法创新：结合QuEChERS与UPLC-MS/MS，实现多毒素高通量检测，较传统HPLC方法效率提升50%。
2. 发现特殊性：揭示AME在谷物中的极高污染水平（70.9 μg/kg），远超南非发酵豆（91 μg/kg）和比利时辣椒（222 μg/kg）的报道值。
3. 数据全面性：覆盖原料与加工品，明确ENs在加工链中的衰减规律，为工艺优化提供靶点。

七、其他发现
- 未监管毒素的潜在风险：如BEA（检出率6.6%）虽未纳入限值，但其细胞毒性（抑制胆固醇酰基转移酶）需引起关注。
- 补充数据价值：作者在期刊官网提供了质谱参数和色谱图（Supplementary Material），可供方法复现。

（注：文中所有专业术语首次出现时标注英文原名，如QuEChERS、UPLC-MS/MS等。）