《Journal of Hazardous Materials》：Longitudinal Profiling of Toxigenic Fungi and Mycotoxin Risks in
Coix lacryma-jobi L.
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Coix种子从田间到市场的37种霉菌毒素污染纵向研究表明，2021年和2024年样本中展青霉素（ZEN）100%检出，其污染主要由尖孢镰刀菌（FGSC）引起，并存在 husk-bran 混合加工后毒素水平升高的现象。市场样本检测发现Aspergillus属及多种毒素共污染模式，首次构建了涵盖食用和药用消费数据库的健康风险评估模型，揭示长期暴露风险。
徐安琪|徐艳|杨玉辉|孙帆|蔡华|朱茵|徐晓辉|李秀书|吴爱博|刘娜
中国科学院上海营养与健康研究所，中国科学院，上海200031，中国
摘要
薏苡仁（Coix lacryma-jobi L.）中的霉菌毒素污染威胁其作为食品和药用作物的安全性，然而关于田间产毒真菌及其相关饮食暴露风险的研究仍然有限。这项纵向研究（2021年、2023-2024年）涵盖了从田间到市场的整个链条中的霉菌毒素污染情况，包括田间发生情况、产毒真菌的来源、市场样本的污染情况以及实际人群中的饮食暴露风险。2021年（n=121）和2024年（n=306）的所有样本中均检测到了ZEN。在273株真菌分离株中，FGSC是导致ZEN污染的罪魁祸首。此外，发现壳麸混合物中的ZEN含量高于精制种子。在精制种子中检测到Aspergillus属真菌和黄曲霉素，表明污染始于生长阶段。共检测到29种霉菌毒素，观察到了广泛的共污染模式（ZEN+BEA、ZEN+STC、AFB1+ZEN+STC）。风险评估显示，食用薏苡仁的消费者可能面临ZEN和黄曲霉素的潜在健康危害。本研究为田间管理和市场监测提供了宝贵的见解。
引言
薏苡仁（Coix lacryma-jobi L.）作为一种可食用和药用作物，在注重健康的消费者中越来越受欢迎。它富含生物活性化合物，广泛应用于传统中医（TCM），并具有抗肿瘤、抗炎和降血糖的作用[6]；李辉等人，[26]。薏苡仁原产于东南亚，在亚热带气候下生长良好，2018-2019年的年产量超过55万吨[54]；余等人，[49]。近年来，随着促进全谷物消费的饮食指南的推广，其贸易量不断增加。这种需求的增长同时也引发了人们对食品安全的担忧，特别是某些真菌合成的霉菌毒素的潜在存在[Johns，2022]。
对于田间种植的薏苡仁，它在温暖潮湿的亚热带气候环境中生长，这种环境有利于真菌的繁殖。先前的研究报道了市场采集的薏苡仁受到玉米赤霉烯酮（ZEN）、黄曲霉素（AFB1、AFB2）、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）及其衍生物的污染[东，2016；吴宇，2021；卢，2022；刘，2024]。尽管对玉米和小麦等主粮作物的研究较为广泛[15]，但关于田间薏苡仁霉菌毒素污染的成因知之甚少。彭（2025）通过高通量测序确定了与黄曲霉素（AFs）、ZEN和DON密切相关的几个属。孔等人[24]在市场上购买的14种功能性食品中检测到了Aspergillus、Penicillium和Fusarium物种，包括莲子、生姜、薏苡仁、梅果、枸杞果等。然而，这些研究仅限于收获后的市场样本，忽略了种植过程中的污染动态。总之，田间霉菌毒素污染模式和产毒真菌的田间来源追踪方面仍存在关键的研究空白。
对于市场上销售的薏苡仁，评估霉菌毒素的摄入量至关重要，因为风险评估需要评估接触这些毒素的潜在长期健康影响[45]。由于霉菌毒素的慢性毒性和潜在的致癌性，谷物中的霉菌毒素污染长期以来一直是重要的公共卫生问题[21]。计算暴露水平的两个关键参数是霉菌毒素浓度和相应的薏苡仁消费数据库。然而，关于薏苡仁中霉菌毒素的风险评估仍存在几个问题：（1）消费数据库不完善，仅包含可食用消费数据，忽略了药用数据。目前的评估主要关注饮食消费，而没有考虑药用情况。例如，一些研究使用年消费量的第95百分位数或药典推荐的剂量来表示最坏情况[30]；廖，2023。其他研究人员使用了24小时饮食回顾问卷[29]。准确的个人消费数据（包括饮食和药用两部分）对于评估薏苡仁的潜在风险至关重要。（2）霉菌毒素的种类和样本量有限。值得注意的是，霉菌毒素通常不会单独存在，主要是因为不同产毒真菌的共存及其对共同环境条件的适应[22]。共存的霉菌毒素可能会产生协同的毒理学效应，进一步加剧其危害性。现有研究仅收集了10到122个薏苡仁样本[关，2022；赵，2021]，最多识别出26种霉菌毒素[29]。而且现有研究主要针对受监管的霉菌毒素[28]，对未被充分关注的霉菌毒素（如脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷（D3G）、玉米赤霉烯酮（ZAN）、α-玉米赤霉烯醇（α-ZAL）、β-玉米赤霉烯醇（β-ZAL）、α-玉米赤霉烯醇（α-ZEL）、β-玉米赤霉烯醇（β-ZEL）、Alternaria毒素（ALT、AME、AOH、TEN、TeA）、烯尼阿汀（ENNs）、单端孢菌素（MON）和新索拉尼醇（NEO）等关注不足。这种有限的覆盖范围无法准确反映市场上的真实污染水平和模式。总体而言，扩大评估的霉菌毒素种类、增加样本量并使用大规模的薏苡仁消费数据库来反映真实的健康风险至关重要。
本研究对薏苡仁中的37种霉菌毒素污染进行了全面的从田间到市场的研究，包括田间发生情况、产毒真菌的分布、市场样本的污染情况（306个样本）以及实际人群中的饮食暴露风险（药用和可食用数据库），提供了多角度的洞察。这是首次对薏苡仁中的霉菌毒素污染进行全面链条风险评估的研究——从生产源头到市场消费——填补了食品安全监测中的关键空白。
本研究始于2021年，在中国薏苡仁主要生产地贵州省进行了监测，发现霉菌毒素风险极高。随后在2023年通过从田间采集的样本进行详细的真菌分离和霉菌毒素分析进一步深入研究。到2024年，我们在中国消费中心上海调查了306个市场样本，分析了37种霉菌毒素的共存模式、时空分布和相关性。最后，使用蒙特卡洛模拟进行了不同生命周期暴露下的健康评估，为公共卫生措施提供了指导。
章节摘录
田间和市场采样
2021年，从中国贵州省的市场收集了121个薏苡仁样本进行霉菌毒素分析。
2023年，从贵州省兴仁县四个代表性乡镇的四个田地里收集了Coix lacryma-jobi L.植株。选择了四个实验地块（总面积40公顷）。在每个地块内采用了五点采样方法（李胜等人，[27]），任意两个采样地块之间的距离超过10公里。采样内容包括根际土壤、根、叶和种子。
2021年薏苡仁中ZEN的高流行率
2021年，对贵州省主要生产区收集的121个市场薏苡仁样本中的37种霉菌毒素进行了调查，发现ZEN的检出率为100%，平均污染水平为92.37 μg/kg，范围在 μg/kg到 μg/kg之间[28]，[29]。
结论
本研究首次系统地调查了从田间到市场的薏苡仁多霉菌毒素污染情况。商业薏苡仁中ZEN污染的100%流行率及其相关健康风险主要归因于FGSC的田间侵染。田间真菌群落分析显示Fusarium属是主要的产毒菌属。从薏苡仁中分离出的Fusarium菌株表现出以ZEN为主的毒素谱型，强调了针对FGSC的重要性。
环境影响
霉菌毒素广泛污染谷物，Coix lacryma-jobi L.也不例外，存在严重的健康风险。这项纵向研究阐明了导致田间霉菌毒素污染的产毒真菌，并量化了相应的饮食暴露风险。值得注意的是，“加工过程中去除毒素但保留产毒真菌”的现象表明，在供应链的后续阶段霉菌毒素仍在积累。综合分析进一步揭示了...CRediT作者贡献声明
吴爱博：撰写 – 审稿与编辑，概念构思。李秀书：资源提供。徐晓辉：验证，软件使用。徐艳：撰写 – 初稿，软件使用。徐安琪：撰写 – 初稿，可视化，验证，软件使用，正式分析，数据管理，概念构思。刘娜：撰写 – 审稿与编辑，资金获取，概念构思。朱茵：资源提供。蔡华：撰写 – 审稿与编辑，资金获取。孙帆：撰写 – 初稿，软件使用。杨玉辉：撰写 –
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了中国国家重点研发计划（2023YFF1104601-05）、上海市科技项目（21DZ2294100）和2023年上海市财政项目（RA-2023-9）的支持。
利益冲突声明
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