黑曲霉B类伏马菌素代谢表征及污染控制研究

本项目以降低食品中真菌毒素危害为最终目标，选择具有食品腐败、食品生产双重作用的黑曲霉为模式微生物，以B类伏马菌素为模式化合物，特别是目前世界上新发现、我国尚无研究报道的FB4、FB6两种毒素为重点研究对象，在发展多组分B类伏马菌素LC-MS/MS协同检测技术、FB4和FB6结构鉴定和解析光谱技术的基础上，开展黑曲霉B类伏马菌素产毒多态性、毒素代谢物谱及含量对食品基质成分和环境条件变化差异应答、串珠镰孢与黑曲霉B类伏马菌素产毒模式和毒素指纹图谱差异、毒素在多食品介质中的残留水平及分布特征、迁移转化等研究；结合B类伏马菌素效应浓度和人群暴露水平，综合评价人群膳食暴露多组分B类伏马菌素的风险，探讨B类伏马菌素污染阻断途径和控制方法，为制定科学、实用、与国际接轨的食品中B类伏马菌素限量标准提供依据。

本课题首次建立了复杂食品基质中协同提取、净化多组分B类伏马菌素前处理方法及UPLC-MS/MS检测技术，结果表明所建方法的回收率、检测限、精密度等完全满足国际上对食品污染物残留检测的要求。对30株工业用黑曲霉及31株分离于食品的串珠镰刀菌在大米、玉米、麦麸三种培养基的产毒能力分析发现，传统典型伏马菌素产生菌串珠镰刀菌产毒谱广（包含FB1、 FB2和FB3）却产毒量低，而黑曲霉虽然产毒谱窄（以FB2为主，不产生FB1和FB3），却产毒量高，且FB2产毒量远高于串珠镰刀菌，随培养时间延长呈明显增高趋势。30株黑曲霉在麦麸中产赭曲霉毒素A（OTA）的量高于大米、玉米培养基，产毒高峰多在21d，不同用途的菌株之间其产毒能力有一定的差别，以生产糖化酶的黑曲霉产毒量和产毒几率最高。本研究在国内首次发现黑曲霉产生高浓度的FB2污染伴随着OTA污染而影响消费者健康，但黑曲霉制品酶制剂样品中未检测到B类伏马菌素，有待后续对其它相关制品进行调查。基因水平研究证实所研究的黑曲霉均携带与B类伏马菌素合成相关的8个关键基因的DNA。其中与产毒量关系最密切的基因为fum6、fum14 和fum19，但不同产毒水平黑曲霉菌株中8个关键基因的mRNA表达量各异。黑曲霉合成伏马菌素的调控机制复杂，需要结合DNA和mRNA表达水平综合分析才可对其产毒能力进行正确的评估。对伏马菌素和赭曲霉毒素A的人群摄入评估结果显示，两者对人群健康造成危害的风险均处于可接受水平，风险较低。