意大利谷物及谷物制品中多种霉菌毒素的监测、暴露评估与风险分析：一项基于HPLC-FLD方法的十年期（2013-2023）研究

《Food Science & Nutrition》：Aflatoxin B1, B2, G1, G2, Zearalenone, and Ochratoxin A in Cereals, Cereal-Based Products and Baby Food: Method Validation, Monitoring Study and Exposure Assessment of the Italian Population

本研究针对谷物及其制品中黄曲霉毒素（AFs）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和赭曲霉毒素A（OTA）的污染问题，建立并验证了“适用目的”的HPLC-FLD分析方法。研究人员对2013-2023年间意大利中部地区收集的402份样本进行了检测，重点评估了玉米（Zea maysL.）的污染状况与人群暴露风险。结果显示，玉米是污染最严重的基质，但婴儿食品中未检出目标毒素。研究利用监测数据结合国家膳食调查，首次系统评估了意大利各年龄段人群的膳食暴露，并计算了暴露限值（MOE），发现对儿童而言，摄入谷物及谷物制品带来的AFs暴露存在潜在健康担忧。这项工作为食品安全监管机构优化监测计划、评估包括婴幼儿和麸质不耐受人群在内的易感人群的健康风险提供了关键数据支撑。

霉菌毒素，这些由某些真菌产生的次级代谢产物，是粮食安全和公共卫生领域长期面临的严峻挑战。在众多霉菌毒素中，黄曲霉毒素（Aflatoxins, AFs）被国际癌症研究机构（IARC）列为1类致癌物，其中AFB₁的毒性最强；赭曲霉毒素A（Ochratoxin A, OTA）则与肾脏毒性及巴尔干地方性肾病相关；而玉米赤霉烯酮（Zearalenone, ZEN）则以其内分泌干扰作用而备受关注。这些毒素一旦污染了作为主食基础的谷物及其加工制品，便可通过食物链进入人体，对健康构成威胁，尤其是对婴幼儿、儿童等易感人群。尽管欧盟等监管机构已为多种霉菌毒素在食品中设定了最大限量（MLs），但实际的污染状况如何？人群通过日常饮食到底暴露了多少？特别是对于意大利这样的谷物消费大国，其国民的暴露风险究竟处于何种水平？这些问题亟待通过系统性监测和科学评估来回答。

为了回答这些问题，来自意大利的研究团队在《Food Science & Nutrition》上发表了一项历时十年的监测研究。研究人员旨在建立一套符合欧盟法规要求的、经济可靠的HPLC-FLD分析方法，用于同时检测谷物、谷物制品及婴儿食品中的AFB₁, AFB₂, AFG₁, AFG₂, ZEN和OTA。利用该方法，他们对2013年至2023年间从意大利中部（翁布里亚、马尔凯、托斯卡纳、拉齐奥、艾米利亚-罗马涅）及南部（卡拉布里亚）地区收集的共计402份样本进行了分析。研究不仅揭示了这些霉菌毒素的污染发生情况，更重要的是，首次将监测数据与意大利最新的全国膳食调查（IV SCAI CHILD 和 IV SCAI ADULT）数据相结合，对意大利不同年龄人群（幼儿、其他儿童、青少年、成人、老年人）的慢性膳食暴露进行了全面评估，并采用暴露限值（Margin of Exposure, MOE）等方法进行了风险表征，为精准的食品安全风险评估和监管决策提供了关键依据。

为开展此项研究，研究人员主要运用了以下几个关键技术方法：首先，他们基于免疫亲和柱净化技术，建立并全面验证了用于多种基质（包括谷物、谷物制品和婴儿食品）的HPLC-FLD分析方法，验证参数包括特异性、线性、定量限（LOQ）、检测限（LOD）、精密度和回收率等。其次，研究团队在2013-2023年间系统性收集了402份样本，涵盖了小麦、玉米、大米、大麦等多种谷物，以及面食、玉米片、婴儿食品等多种加工产品，并详细记录了样本来源。最后，在暴露评估部分，他们采用了确定性评估方法，将本研究测得的霉菌毒素平均浓度数据与来自意大利国家膳食调查的个体食物消费量及体重数据相结合，利用FoodEx2食品分类系统进行匹配，计算了各个人群组的日均摄入量，并依据欧洲食品安全局（EFSA）的建议，选取相应的毒理学参考点（如AFB₁的BMDL₁₀为0.4 μg/kg bw/天）计算MOE值，从而定量评估健康风险。

研究结果

3.1 方法验证

所建立的HPLC-FLD方法在线性、LOQ、LOD、精密度和回收率等方面均满足欧盟法规要求。校准曲线线性良好（R²> 0.99），在谷物及谷物制品中，AFG₂/AFB₂, AFG₁/AFB₁, ZEN和OTA的定量限（LOQ）分别设定为0.15, 0.50, 20和1.2 μg/kg；针对婴儿食品，对AFB₁, ZEN和OTA设定了更低的LOQ（分别为0.040, 8.0和0.20 μg/kg）。在重复性条件下，各分析物在不同基质中的平均回收率在65%至105%之间，相对标准偏差（RSD_r）符合要求。通过参加2014至2023年间的多项国际能力验证（PT），获得的|Z|分数均≤2，进一步证明了方法的可靠性与实验室的分析能力。

3.2 检出样本中的霉菌毒素发生情况

在分析的402份样本中，有62份（15%）检出了至少一种霉菌毒素（>LOD），其中26份（6.5%）的含量高于定量限（>LOQ）。所有31份婴儿食品样本中均未检出目标霉菌毒素。玉米是污染最严重的基质，90份玉米样本中有22份（24%）受到污染，占所有阳性样本的85%。在玉米中，AFB₁的检出率最高（19/90），浓度范围为0.67-110.25 μg/kg；此外还检出了AFB₂, AFG₁, AFG₂, ZEN（21-77 μg/kg）和OTA（1.5-285.0 μg/kg）。小麦及其制品的污染率很低，仅在个别样本中检出ZEN（34 μg/kg）和OTA（3.7 μg/kg）。在谷物制品中，仅有两份速溶汤料检出了AFB₁。尽管超过欧盟最大限量（MLs）的样本比例相对较低（占总样本3.7%），但在阳性样本中，超标比例高达58%（15/26），且个别样本（如编号#24的玉米）中AFB₁（61.20 μg/kg）和OTA（285.0 μg/kg）的浓度远超限量标准。

3.3 膳食暴露与风险表征

结合本研究的污染数据和意大利国家膳食调查数据，研究人员计算了各个人群组通过摄入“谷物及谷物制品”（FoodEx2 L1级）和“玉米及玉米制品”（L4级）对目标霉菌毒素的慢性暴露量，并计算了MOE。对于具有遗传毒性和致癌性的黄曲霉毒素，MOE低于10,000被视为存在潜在公共卫生风险。计算结果表明，当考虑所有谷物及谷物制品（L1）时，幼儿和其他儿童的AFs暴露MOE值（LB和UB估算值）远低于10,000，提示存在潜在健康担忧。例如，在其他儿童组，AFB₁的MOE（LB/UB）仅为73/43。相比之下，ZEN和OTA在所有人群和两种暴露情景下的MOE值均较高，表明在总体水平上风险较低。当仅考虑玉米及玉米制品（L4）时，所有霉菌毒素的MOE值均显著升高，表明风险大大降低。这突显出AFs暴露风险主要与总体谷物消费相关，而不仅仅是玉米。

结论与讨论

这项为期十年的监测研究系统揭示了意大利中部地区谷物及其制品中AFs、ZEN和OTA的污染状况，并首次基于详实的本国监测数据对意大利全人群进行了全面的膳食暴露与风险评估。研究证实，玉米是受污染最严重的基质，而婴儿食品在本研究中未检出目标毒素，这令人稍感宽慰。然而，风险表征结果敲响了警钟：对于儿童群体，通过日常消费各种谷物及谷物制品摄入的黄曲霉毒素，其暴露水平已使得MOE值降至安全阈值（10,000）以下，表明存在不可忽视的潜在健康风险。尽管单独消费玉米带来的风险较低，但儿童广泛的谷物消费模式导致了较高的累积暴露。

本研究的意义在于，它提供了一套经过验证的、相对经济高效的HPLC-FLD检测方案，适用于大规模监测。更重要的是，研究所产生的“发生数据”及其暴露评估结果，为欧盟及各国食品安全机构提供了宝贵的本地化数据，可用于优化监测计划的重点（如加强对玉米产品的监控），重新评估包括婴幼儿、麸质不耐受者在内的易感人群的保护措施，并为未来修订相关法规限量标准提供科学依据。研究也指出，尽管近期对特殊饮食人群（如乳糜泻患者）的调查未发现其霉菌毒素暴露有显著差异，但由于玉米制品是他们重要的膳食选择，未来仍需更多研究来精确评估与特定饮食习惯相关的AFs暴露风险。总之，这项工作不仅增进了对意大利特定地区霉菌毒素污染状况的了解，更建立了一个将监测数据与膳食调查相结合进行精准风险评估的范例，对保障公众健康、完善食品安全监管体系具有重要的实践价值。