稻米真菌毒素积聚及产生菌多样性研究

粮食真菌毒素污染是一个世界性问题，危及人畜健康。稻米是我国居民最重要的主粮，至今没有对我国稻米真菌毒素积聚及发生趋势、产生菌分布和多样性进行过系统研究。本课题拟以黄曲霉毒素B1（AFB1）、伏马毒素B1（FB1）、赭曲霉毒素A（OTA）等三种重要毒素为研究目标，建立稻米痕量真菌毒素检测方法，研究我国稻米真菌毒素积聚及发生趋势；利用PCR-DGGE技术结合分离培养与形态鉴定的方法，对我国稻米真菌毒素产生菌的分布和多样性进行系统研究；研究真菌产毒环境条件（如水稻品种、农药、微量元素、微生物、温度、水活度等）及环境因子调控真菌产毒的机制，最终阐明我国稻米真菌毒素积聚的生物和环境基础。项目研究结果将为稻米真菌毒素污染的风险评估提供依据，为真菌毒素污染控制提供参考和新思路，对保障我国稻米及食品安全有重要理论意义和实践意义。

稻米是我国大部分地区的主食，真菌毒素污染将严重影响稻米质量及人体健康。本项目对我国稻米中真菌毒素污染及真菌毒素产生菌多样性进行了研究，主要研究结果如下：（1）建立了测定稻米中痕量真菌毒素的免疫柱净化-高效液相色谱荧光检测方法；建立了一种同时测定稻米中痕量黄曲霉毒素（AFBs）和赭曲霉毒素A（OTA）的分散液液微萃取-高效液相色谱荧光检测方法；建立了一种快速、简单的测定稻米中伏马菌素B1（FB1）的QuEChERS-HPLC-FLD方法；方法的各项参数满足痕量真菌毒素的检测要求。（2）对采自18个省份的800多份稻米进行真菌毒素分析，AFBs、OTA和FB1的检出率（高于LOD）分别为49.6%、4.5%和18.4%，但污染程度较低，黄曲霉毒素超标率为2.0%（参照欧盟限量标准），伏马毒素B1含量超过1 mg/kg的有4个样品（0.5%）。结果还表明，AFBs和OTA在南、北方稻米样品中的检出率差异不大，但在大米中的检出率高于在稻谷的检出率；而FB1在稻谷中的检出率高于大米，南方样品高于北方样品。（3）三种主要真菌毒素产生菌黄曲霉（A. flavus）、赭曲霉（A. ochraceus）和串珠镰刀菌（F. verticilloides）在稻米中的侵染率分别为66.7%、8.4%和29.8%；同时，在部分稻米样品中还分离到青霉、黑曲霉、亮白曲霉、棒曲霉和离蠕孢属等真菌。结果表明，我国稻米也受到多种真菌的侵染。（4）室内条件下，部分分离于稻米的黄曲霉、赭曲霉和串珠镰刀菌菌株在大米培养基上可以产生真菌毒素，产毒量在0.18~124.10 mg/kg（AFB1）、0.1-10.6 mg/kg（OTA）和2.3-725.8 mg/kg（FB1）之间。研究结果表明，稻米样品中真菌毒素的污染程度与分离菌株的产毒能力没有必然的正相关性，外部条件是决定稻米中真菌毒素污染程度的一个重要因素。（5）外部环境因素如温度影响产毒性真菌的产毒能力，在所有试验温度中，25℃是供试串珠镰刀菌菌株和赭曲霉菌株产毒的适宜温度，25-30℃是供试黄曲霉菌株产毒的适宜温度范围。菌株产毒受非生物因素如温度、水活度和生物因素如菌株、其它微生物等共同影响，是内外部因素共同作用的结果。本项目成果为我国稻米真菌毒素污染风险评价和真菌毒素防控提供了基础数据和理论支持。