《粮食中典型化学污染物分析方法研究》张丽媛，于润众作|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《粮食中典型化学污染物分析方法研究》

【作　者】张丽媛，于润众作

【页 数】 205

【出版社】 北京：中国纺织出版社 , 2021.08

【ISBN号】978-7-5180-8709-9

【价 格】88.00

【分 类】粮食污染-化学污染物-污染物分析-分析方法

【参考文献】 张丽媛，于润众作. 粮食中典型化学污染物分析方法研究. 北京：中国纺织出版社, 2021.08.

图书封面：

图书目录：

《粮食中典型化学污染物分析方法研究》内容提要：

本书以多种粮食为研究对象，以三嗪类、磺酰脲类、酰胺类除草剂和霉菌毒素典型化学污染物作为目标物，对其分析方法展开研究，介绍了粮食中典型化学污染物前处理关键技术，改进前处理分析方法和测试手段，以高效液相色谱法为分离测定方式，研究了杂粮中除草剂分析方法，并结合数据挖掘技术对实验数据进行化学计量学分析，建立适合不同杂粮的典型化学污染物分析检测方法，补充并完善粮食中典型化学污染物分析方法，并总结了国内外近期的研究成果，对相关领域的科研人员、生产单位从业人员和企业具有重要的参考价值。

《粮食中典型化学污染物分析方法研究》内容试读

第1章玉米中霉菌毒素研究现状

1.1概述

玉米(Zea mays L.)又名苞谷、苞米棒子、玉蜀黍、珍珠米等，原产于中美洲和南美洲，现广泛分布于美国、中国、巴西和其他国家。玉米被称为世界三大粮食作物之一，价格便宜且供应量充足，又可以为人体和动物提供营养物质，其主要种植地在我国东北、华北和西南地区，它可加工成玉米酒、玉米罐头及动物饲料，也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等行业不可或缺的原料。此外玉米具有如抗氧化、抗肿瘤、辅助降血糖、提高免疫力和抑菌杀菌等生物活性，其副产物如玉米皮、玉米秸秆及玉米须也可作为原料应用于食品加工中。而玉米在收获、储藏和加工过程中都易受到霉菌的污染。相对于其他粮食，玉米的胚部较大、营养成分丰富、原始水分高、成熟度不均匀，在储藏过程中更易发生霉变。玉米作为一种栽种广泛的粮饲作物，是我国农业体系的重要支柱。2019年我国玉米产量为26077万吨，亩产6316公斤/公顷。由于玉米在收获前后容易遭受病虫害的破坏和霉菌污染，以及加工储藏方式的影响，据统计，我国每年玉米损失率高达8%,远高于发达国家(1%~2%)。

霉菌是形成分枝菌丝的真菌的总称，大多属于中温型微生物，最适宜生长温度一般为20~30℃，繁殖产毒的最适温度为25~30℃，湿度达到75%时，霉菌孢子才能萌发，在相对湿度为80%~100%时可快速生长。玉米储藏过程中的霉菌污染以青霉属、曲霉属、根霉属和镰刀霉属为主，且均可产生毒素（黄曲霉毒素呕吐毒素和赭曲霉毒素等)，其中优势菌属是青霉属和曲霉属。在含水率低于15%时，玉米中污染真菌以青霉属和曲霉属为主，在含水率为19.4%时，玉米受污染的优势真菌是灰绿曲霉和黄曲霉，并且受含水率和储藏温度的影响，玉米真菌的多样性与优势霉菌呈现负相关，在储藏玉米样品含水率低且储藏温度较低时，真菌的优势度小，多样性大：而在玉米样品含水率较高时，真菌的优势度大多样性小。因此，研究玉米在储藏期间真菌菌群结构的变异规律和霉菌及霉菌毒素的污染情况，既为我国储粮霉菌污染及抑菌分析方法的研究提供理论支撑，也为后续开发粮食防霉剂奠定理论基础

粮食中典型化学污染物分析方法研究

霉菌生长不仅会污染粮食，而且在生长繁殖过程中还会产生毒素。如果误食被毒素污染的食物，少量食用时会出现身体不适，大量食用可能会导致死亡。这些霉菌和毒素可以在粮食收获前后、储藏加工等环节对粮食造成污染。由产毒菌引起的粮食变质问题日益严重。根据调查，全世界每年约有1/4的粮食遭受霉菌毒素的侵染，而导致失去用途。产生霉菌毒素的主要霉菌有曲霉菌、镰刀菌和青霉菌，产生的主要霉菌毒素有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮等。一份2017年第一季度霉菌毒素对畜牧业生产的影响情况调查报告显示，在全球54个国家采集得到的3715份饲料原料中，脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检出率高达80%。针对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、烟曲霉毒素和赭曲霉毒素等几种常见的霉菌毒素进行研究分析发现，检出以上毒素的地区中，亚太地区占比高达37%，其次是欧洲地区占35%，美洲占27%:在检出以上毒素的饲料与原料方面，玉米占比高达33%，远超小麦、大麦和大豆的占比（均未超过10%）。

我国食品安全标作已就前三种毒素规定了玉米及其制品中的相关限量。但统计发现，多数地区田间采集玉米的伏马毒素检出率较高，且所有地区均存在样品中伏马毒素B1和伏马毒素B2超过10O0g·kg'(欧盟在供人类直接食用的玉米及其制品中的最高限量标准)的情况。玉米中黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染也相较普遍，但只有小部分省市存在个别样品超标的情况（表1-1）

表1-1中国玉米真菌毒素污染情况

序号

种类

地区（样品量

真南毒素

田间玉米

全国六省

伏马毒素

2

田间玉米

全国八省(249】

伏马毒素

曲霉毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇

田间/储藏玉米

1东(520)

玉米赤霉烯酮

伏马毒素

西南三省(35

华东二省(24】

华中二省(39)

储藏玉米

黄曲霉毒素

华北四省(46)

西北三省(26)

东北三省(99】

2

第1章玉米中霉菌毒素研究现状

续表

序号

种类

地区（样品量）》

真菌毒素

黄曲霉毒素

储藏玉米

河北(240)

脱氧雪腐镰刀菌烯醇

伏马毒素

河南(87)

黄曲霉毒素

市售玉米面

河南(72)

玉米赤霉烯酮

河南(136

河南(64)

伏马毒索

市售玉米制品

山东(369

伏马毒素

黄曲霉毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇

市售玉米及其制品

陕西(120)

玉米赤霉烯同

伏马毒素

数据显示，真菌毒素污染相对较重的样品主要为储藏玉米，伏马毒素高达9638g·kg',而采自超市的玉米及其制品的真菌毒素污染水平相对较低，鲜见超标现象。王燕等关于山东省玉米的研究同样表明，储藏期玉米样品中黄曲霉毒素、伏马毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇以及玉米赤霉烯酮的检出率和含量均高

于收获期样品。此外，上述研究中伏马毒素B1在山东省储藏期及采收期玉米中

的平均含量显著高于等报道的同年山东省市售玉米制品中的含量。一方面，我国农户或饲料厂储存玉米的粮仓结构比较简单，通常难以控制温度和环境湿度，玉米中霉菌毒素的积累会随着储存时间而增加；另一方面，市售的玉米制品在经过一系列加工工艺后可脱除部分霉菌毒素。

截至目前，在玉米中已经鉴定出21种毒素，其中黄曲霉毒素的毒性最强，对人体健康构成严重威胁。研究表明：高剂量摄人黄曲霉毒素(Aflatoxin,AF),会

出现突发性死亡现象；低剂量摄入AF时，会缓慢影响肝脏系统功能，导致肝癌等

癌变发生，威胁人体健康。黄曲霉可以直接或间接影响人和动物的健康，并对社会经济的发展带来不利影响。经济作物如水稻、花生、玉米等在收获前、后都易受到黄曲霉的污染，使其经济效益下降，造成损失。同时黄曲霉作为病原性真菌，通过呼吸道、鼻腔、皮肤以及伤口等与外界环境接触部位侵染人和动物后，引起支气管炎、肺泡坏死、真菌瘤、外耳炎及术后感染等多种疾病。日前黄曲霉引起的肺部疾病报道较多，其他感染病例研究较少，已有研究显示，由黄曲霉所引

3

第1章玉米中霉菌毒素研究现状

在于土壤及动植物有机体上，一些镰刀菌甚至可以存在于极端严寒和极端干燥的环境里。镰刀菌在生长发育代谢过程中会产生毒素危害作物，还能侵染多种植物，引起植物的根、茎、茎基、花和穗的腐烂，影响产量和品质，是生产上最难防治的重要病害之一。

ZEN的产生与环境条件密切相关，水分和氧气是产生ZEN的关键因素。在

谷物的生长、收获和仓储等多个环节中都可能被真菌污染产生ZEN,在温度、水

分条件都适宜的时候，这些真菌就能大量产生ZEN。ZEN的产生可以分为两种

情况：一种是原料作物还在田间生长时就受到产毒真菌的感染而产毒：另一种是作物收获以后未能及时地进行干燥处理，或者存储方法不当，仓储期间有回潮或被淋湿等而导致水分含量过高的情况，或者收割过程产生了机械性损伤，进而霉变产毒

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),又称呕吐毒素，是镰刀菌的一种次级代谢产

物，主要由禾谷镰刀菌产生。分子式是CH006,相对分子质量为296.32。它由

一个12,13-环氧基、三个一0H功能团和一个，B-不饱和酮基组成，其化学名称

为3,7,15-三羟基-12,13-环氧单端孢-9-烯-8-酮，属单端孢霉烯族化合物。

纯的D0N为无色针状，其熔点为151~153℃，易溶于水和极性溶剂，如甲醇、乙

醇、乙腈以及乙酸乙酯等有机溶剂，不溶于正己烷和乙醚。1988年，Shepherd和

Gilbert研究证实性，DON在有机溶剂乙酸乙酯和乙腈中最为稳定，适合长期储

存。DON的耐储藏力很强，据报道病麦经4年的贮藏，其中的DON仍能保留原

有的毒性。DON有很强的细胞毒性，还有一定的遗传毒性，但无致癌、致突变性

由于镰刀菌霉菌属于田间霉菌，其生长温度在5~25℃之间，而我国所处的地理纬度范围导致大部分农作物成熟和收获时期大部分在这个温度范围内，因此，

DON易存在于我国的谷物和以谷物为来源的产品中，其中小麦、大麦、玉米中含

量较高，受其污染然后被人和牲畜摄入后，会导致厌食、呕吐、营养不良、腹泻、反应迟钝等相应的中毒症状，严重时会损害造血系统，甚至造成死亡。季海霞等对2015

年江苏、安徽、浙江等地的296份玉米样品中DON的污染情况做了抽样调查，在所

检测的玉米样品中，D0N检出率为99.32%，最大值为4493.83ug·kg,超标情况

较严重。国外由于每年受DON污染也比较普遍，因此各个国家对DON的标准都

进行了一定限制。在2011年，我国也在GB2761一2011中明确规定谷物及其制

品中D0N含量不能超过1OO0g·kg。

赭曲霉毒素(Ochratoxins)是一类主要由曲霉菌属(Aspergillus)和青霉菌属(Penicillium)产生的次级代谢产物。其中的曲霉菌属主要包括赭曲霉菌株(A.

5

粮食中典型化学污染物分析方法研究

ochraceus)、碳曲霉(A.carbonarius)和黑曲霉菌株(A.niger）,青霉菌属则主要是疣孢青霉菌株(P.verrucosum)。赭曲霉毒素主要的形式有赭曲霉毒素A(OTA)、赭曲霉毒素B(OTB)和赭曲霉毒素C(OTC)。1965年，VanderMerwe等第一次在《自然》(Nature)上描述了在曲霉菌属中分离的新型有毒代谢产物一赭曲霉毒

素A。并于同年完成了对OTA、OTB、OTC的结构分析，它们之间的结构差异不显

著相对，OTA是OTB的氯化物，而OTA乙酯化得到OTC。OTB和OTC通常被认

为不那么重要，而OTA因为其分布广、毒性大，是赭曲霉毒素中最为普遍和重要

的形式。

OTA是赭曲霉毒素家族的一种，相较于赭曲霉毒素B、赭曲霉毒素C,OTA

毒性最强，对农作物和人畜危害也最严重。其化学结构由B-苯丙氨酸通过酰胺

键与异香豆素相连形成，分子式为CHsC,N0。,相对分子质量为403.82，微溶于水，易溶于甲醇等有机溶剂，紫外灯照射下呈明亮绿色荧光，具有很高的耐热性，121℃高压3h仍不易分解，250℃下也无法将其降解完全。0TA的毒性机制主要为：影响蛋白质的合成、造成氧化应激损伤、破坏钙离子的动态平衡、抑制线粒体

的呼吸作用、破坏DNA结构。从病理学角度，OTA的毒性可归纳为肾脏毒性、肝

脏毒性、神经毒性和免疫毒性。其中肾脏毒性表现为动物肾小球萎缩变形和肾小管坏死，表观症状为尿频、尿糖、蛋白尿和尿量减少等：肝脏毒性表现为家禽家畜等的肝细胞核膜增厚、线粒体溶胀、内质网和微绒毛减少，细胞间隙变窄和肝窦空间减小等，表观症状为肝功损伤、食欲不振等：神经毒性表现为大鼠在妊娠

期中枢神经系统畸形，抑制DNA的氧化修复功能，表观症状为动物视力损伤，也

可能导致大脑病变：免疫毒性表现为其免疫抑制剂作用导致淋巴细胞增殖受阻和干扰素的生成，干扰白细胞介素2及其受体的产生，表观症状为畜禽及动物淋

巴组织坏死，免疫力下降等。鉴于OTA在全球范围造成的污染和危害，世界各国

都对其在粮食及其制品中的含量进行了限制。37个对谷物及其制品中OTA进

行限量的国家中，包括我国在内的29个国家均制订了5g/kg的限量标准。目前

对玉米中OTA的降解研究还未见报道，原因可能是玉米中OTA的毒素影响较

AFB1、ZEN和DON这三种毒素差距明显，对AFB1、ZEN和DON的降解处理更加

是当前亟待解决的难题，并且相比小麦等农作物，玉米中OTA的毒素的含量要低

很多，对小麦等作物中OTA的降解研究已经有所成效，其中李克通过电子束辐照

的方法对ZEN和OTA混合加标的小麦粉进行处理，发现OTA降解率是高于对

照组的。

6

···试读结束···