我国主要食品中伏马菌素污染水平分析与风险评估

郭耀东，刘艺茹，袁亚宏，岳田利

(1 西北农林科技大学 食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2 天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457)

伏马菌素是一组由串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)、轮状镰刀菌(FusariumverticIllioides)和多育镰刀菌(Fusariumproliferatum)等镰刀菌产生的有毒次级代谢产物[1-4]，它主要分布于易受镰刀菌污染的玉米、大米、小麦和饲料中。在已知的53种伏马菌素中，伏马菌素B1和伏马菌素B2最常见，分布最为广泛[5]。动物试验表明，伏马菌素能够损害肝肾功能，引起马脑白质软化症和猪肺水肿综合症等不良症状[4,6]。流行病学研究发现，食品中的伏马菌素与人类食道癌的发病率相关[4,7-9]。国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)将伏马菌素归为2B类致癌物(可能的人类致癌物)[10]。联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA)对食品中伏马菌素进行安全性评估，确立其暂定每日最大耐受摄入量(the Provisional Maximum Tolerable Daily Intake,PMTDI)为2 μg/(kg·d)[11-12]。

由于在食品中的广泛分布及其对人类健康所产生的危害，伏马菌素已成为食品安全领域的一个研究热点，世界卫生组织食品真菌毒素协作中心(WHO-CCMF)将其列为近年重点研究的一类真菌毒素[4]。欧美发达国家纷纷针对食品中的伏马菌素开展污染分布状况、膳食暴露和风险评估方面的研究，并制定了严格的限量标准。美国食品药物管理局(FDA)规定玉米中伏马菌素最高限量为1 mg/kg[4]。欧盟对玉米(未加工)、玉米面(粉)和直接食用的玉米食品制定的限量标准分别为2，1和0.4 mg/kg[13]。我国由于在伏马菌素方面研究较少，目前尚未制定食品中伏马菌素的限量标准。

本研究通过对我国18个城市中大米及其制品、面粉及其制品、其他谷物及其制品、干豆类、坚果5类主要食品中的伏马菌素进行抽样检测，分析伏马菌素在我国主要食品中的污染分布规律；结合中国居民食品消费数据库的食物消费数据和人口学数据，按照世界卫生组织(WHO)推荐的风险评估方法原则，对我国不同性别年龄组人群对伏马菌素的摄入情况进行暴露评估研究，并对其产生的健康风险进行描述，以期为相关食品安全管理部门制定伏马菌素限量标准及其他管理政策提供科学依据和相应数据支持。

1 材料与方法

1.1 样本采集

于2006年下半年在全国范围内选择18个城市作为采样城市，每个城市选择有代表性的超市(粮油店或农贸市场)作为采样点进行随机采样。采样点的分布选择兼顾城区、城郊和乡镇等不同社会区域，使采样范围能够覆盖我国不同的气候、饮食和经济社会类型。一共采集大米及其制品95份、面粉及其制品168份、其他谷物及其制品47份、干豆类92份、坚果83份，5类食品共485份样本。所有样品用无菌封口袋密封包装，4 ℃储存。

1.2 样品检测

采用酶联免疫吸附试验(ELISA)对样品进行检测，试剂盒采用美国Beacon公司生产的伏马菌素ELISA 检测试剂盒，按照其提供的说明书规定的程序步骤进行检测。最低检测限(Limit of Detection，LOD)为0.3 mg/kg。

1.3 暴露评估

按照世界卫生组织(WHO)推荐的风险评估方法原则进行暴露评估。暴露评估所用的不同人群的食物消费量数据和年龄、性别、体质量等人口学数据来自2002年中国居民营养与健康状况调查数据库[14-16]。本研究通过合并整理，将总体目标人群按照年龄分为2～4岁、4～7岁、7～11岁、11～14岁、14～18岁、18～30岁、30～45岁、45～60岁、60～70岁、>70岁共10个年龄组，并进一步按照性别分为20个性别年龄组(表1)，进行下一步的暴露评估。

对于每一性别年龄组，按照以下公式进行暴露评估研究。

式中：Cj代表第j类食品(总共5类)的平均摄入量，Tj代表该类食品中伏马菌素的平均含量，W代表该组人群的平均体质量，E代表该组人群通过5类食品对伏马菌素的总体平均摄入量[17-18]。

1.4 风险描述

按照世界卫生组织(WHO)推荐的风险评估方法原则进行风险描述。基于本研究的暴露评估结果，将不同性别年龄组人群对伏马菌素的摄入量与JECFA设定的暂定每日最大耐受摄入量(PMTDI，2 μg/(kg·d))进行比较，伏马菌素摄入量小于PMTDI值说明该组人群摄入伏马菌素引起的健康风险为零，处于可控水平；反之，则说明该组人群摄入伏马菌素存在风险，需要采取适当措施以降低风险、保障公共健康[19]。

表 1 我国不同性别年龄组人群体质量及对5类食物的消费量

1.5 数据处理

采用SPSS17.0统计分析软件，分析统计伏马菌素在5类食品中的含量，低于最低检测限(LOD)的值用0替代。采用非参数Kruskal-Wallis检验对5类食品中伏马菌素含量差异性进行检验；采用非参数Mann-WhitneyU检验方法对每两类食品中伏马菌素含量差异性进行检验；采用χ2法检验分析不同类别食品中伏马菌素的污染率[20]。

2 结果与分析

2.1 伏马菌素在不同类别食品中的污染状况

对采集的大米及其制品、面粉及其制品、其他谷物及其制品、干豆类、坚果5类食品样本中伏马菌素含量进行检测分析，统计结果如表2所示。

表 2 不同类别食品样本中伏马菌素的污染情况

由表2可以看出，在总计485份样本中，共有35份样本检出伏马菌素，有3份样本的伏马菌素含量超过1 mg/kg。坚果样品的检出率最高，为20.48%，干豆类样本的检出率最低，为2.17%，χ2检验结果表明5类食品中伏马菌素的污染率具有显著性差异(χ2=28.63，P<0.001)。485份样本中伏马菌素平均含量为0.04 mg/kg，坚果样品中伏马菌素平均含量最高，干豆类样品中伏马菌素平均含量最低。Kruskal-Wallis检验结果表明，不同种类食品中伏马菌素含量具有显著性差异(P<0.001)；Mann-Whitney检验结果进一步表明，与大米及其制品、面粉及其制品和干豆类样本相比，坚果样本中伏马菌素含量存在显著性差异(P<0.001)。

2.2 不同性别年龄组人群对伏马菌素摄入量的暴露评估结果

基于2.1中研究得到的大米及其制品、面粉及其制品、其他谷物及其制品、干豆类、坚果5类食品中伏马菌素平均含量，采用总膳食研究方法，对我国不同人群通过以上5类食品摄入伏马菌素的状况进行暴露评估研究，结果如表3所示。由表3可以看出，2～4岁男性儿童对伏马菌素的平均摄入量最高，为0.369 μg/(kg·d)，70岁以上女性人群对伏马菌素的平均摄入量最低，为0.162 μg/(kg·d)。低年龄组人群对伏马菌素的摄入量高于高年龄组人群，这主要是由低年龄组人群单位体质量食物消费量较高决定的。由于伏马菌素等真菌毒素的摄入量根据体质量计算得到，单位体质量食物消费量越高则伏马菌素摄入量越高，在本研究涉及的食物类别中，低年龄组人群的单位体质量食物摄入量高于高年龄组人群。进一步分析不同类别食品对伏马菌素总体摄入量的贡献情况，结果表明在所有性别年龄组人群中，面粉及其制品对于伏马菌素的总体摄入量贡献最大，达到42.90%～52.48%(图1)。

表 3 我国不同性别年龄组人群对伏马菌素摄入量的暴露评估结果

图1 不同种类食品对伏马菌素摄入量的贡献情况

2.3 风险描述与评价

暴露评估研究得到的我国不同性别年龄组人群通过大米及其制品、面粉及其制品、其他谷物及其制品、干豆类、坚果5类食品对伏马菌素的总体平均摄入量(0.162～0.369 μg/(kg·d))远远低于JECFA设定的伏马菌素暂定每日最大耐受摄入量2 μg/(kg·d)，表明我国食品中伏马菌素风险较低，处于可控水平。

3 讨 论

伏马菌素等真菌毒素在食品中的污染状况随着环境、气候、地域、食品种类的不同而有所差异，本研究通过对全国不同地区18个城市的5类主要食品进行采样，能够反映我国主要食品中伏马菌素的总体污染水平。但同一类食品往往同时受到多种真菌毒素(黄曲霉毒素、伏马菌素、赭曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等)的污染[21-22]。相关研究结果表明，伏马菌素和黄曲霉毒素对SD大鼠存在联合同性作用[23]。因此，需要进一步针对食品中不同真菌毒素的总体污染水平及其风险进行分析评估，为制定食品安全风险管理措施提供科学依据。

真菌毒素的膳食暴露评估方法主要有点评估和概率评估2种方法[19]。本研究采用的点评估方法操作简单，应用广泛，能够反映伏马菌素的总体暴露情况；概率评估方法则侧重于描述真菌毒素暴露情况的概率分布及风险发生的概率[17-18,24]。本课题研究团队正在开展基于蒙特卡洛模拟和Bootstrap抽样的真菌毒素膳食暴露概率评估技术研究，以期为进一步全面描述我国食品中真菌毒素的膳食暴露及风险水平提供技术支持。

4 结 论

本研究结果表明，在所抽取的大米及其制品、面粉及其制品、其他谷物及其制品、干豆类、坚果5类食品中伏马菌素污染率和含量较低，我国不同性别年龄组人群通过以上5类食品对伏马菌素的摄入量较低，食品中伏马菌素风险较低，处于可控水平。

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