向粮油真菌毒素说“不”

最早在11世纪欧洲圣像画中就有关于真菌毒素引起中毒的描述，但未引起人们的重视。1960年，英国发现有10万只火鸡死于一种以前没见过的病，被称为“火鸡X病”，研究确认该病与从巴西进口的花生粕有关，科学家们很快从花生饼中找到罪魁祸首，即黄曲霉（ Aspergillus flavus ）产生的毒素，被命名为黄曲霉毒素（aflatoxin）。自此以后，真菌毒素受到各国政府、科学家和消费者的广泛关注。目前，已经发现的真菌毒素有400多种，其中对粮食安全和食品安全影响较大的真菌毒素有黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A、伏马菌素和T-2毒素等。

据联合国粮农组织（FAO）统计，全球平均25%的粮油作物受到真菌毒素的污染。由于受气候和储藏等因素的影响，我国是世界上受真菌毒素污染最严重的国家之一，每年由真菌毒素污染造成的粮油损失累计约3100万吨，超过陕西、甘肃、青海、宁夏、西藏5个西部省（区）全年粮食产量的总和，占粮食总产量的6.2%。

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粮油真菌毒素污染严重威胁我国食品安全。 真菌毒素具有强毒性和致癌性，1993年黄曲霉毒素和镰刀菌毒素被FAO和世界卫生组织（WHO）列为自然发生的最危险的食品污染物之一，黄曲霉毒素B1更被列为I级致癌物，是诱发恶性肿瘤原发性肝细胞癌的主要因素之一，世界范围内28%的肝细胞癌是由黄曲霉毒素引起的。我国粮油产品受真菌毒素污染严重，威胁人民身体健康。1991年安徽13万人因食用被镰刀菌毒素污染的小麦面粉而发生急性中毒，2011年底蒙牛牛奶黄曲霉毒素M1超标，2014年下半年山东德州、济南等地发生多起奶牛流产、牛奶黄曲霉毒素M1超标的事件。

由于真菌毒素严重的危害性，世界上100多个国家和地区制定了相应的限量标准和法规，而且其限量标准值不断降低。例如，欧盟委员会早在十多年前就通过了1525/98号指令，公布了欧盟国家食品中黄曲霉毒素的最高限量标准：人类直接食用的花生及其制品中黄曲霉毒素( B ₁ +B ₂ +G ₁ +G ₂ )从20微克/千克降到4微克/千克，其中， B ₁ ≤2微克/千克。该标准限量是我国限量标准的1/10。受真菌毒素污染的影响，2001至2011年间，我国出口欧盟食品违例事件2559起，其中真菌毒素超标占28.6%，是单一事件中比例最高的，真菌毒素超标已成为我国农产品出口欧盟的最大阻碍，给我国粮油加工和出口企业造成了巨大经济损失。我国于2005年制定了GB2761-2005《食品中真菌毒素限量》以及GB2715-2005《粮食卫生标准》，对食品和粮食中的真菌毒素进行限量，并于2011和2017年对上述两个标准进行整合和修订，制定了GB2761-2017《食品中真菌毒素限量》，针对污染广泛的黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、赭曲霉毒素、展青霉素、玉米赤霉烯酮等制定了限量标准。真菌毒素限量标准的发布，使我国真菌毒素限量和检测方法得到进一步统一和规范，在一定程度上减少了真菌毒素对人类健康的危害。近年来未再发生真菌毒素污染导致的中毒事件。

鉴于真菌毒素的严重危害性，一场自2013年起由政府组织实施的“粮油真菌毒素狙击战”如今有了战果，随着由中国农业科学院农产品加工研究所领衔的国家973计划项目“主要粮油产品储藏过程中真菌毒素形成机理及防控基础”的成功实施，人们在这场狙击战中逐渐掌握了主动，大声向粮油真菌毒素说“不”。

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围绕“粮油真菌毒素形成与防控” 这一国家重大需求，2013年由刘阳作为首席科学家主持启动了该项目。 如今，项目研究团队以主要粮油产品玉米、稻谷、小麦、花生为研究对象，针对真菌菌群发生，真菌毒素形成、为害、监测预警和抑制去除理论与技术研究，已取得了一系列成果。

※ 在储粮真菌菌群发生机理研究方面， 揭示了花生、玉米和小麦储藏过程中的真菌群体结构、毒素类型及其演变规律，在储藏过程中青霉属、根霉属和散囊菌属真菌为先锋菌群，优先生长并代谢产生水分，导致粮油局部水活度升高诱发曲霉属真菌的生长和产毒。

※ 在真菌毒素形成机理研究方面， 揭示了水分胁迫通过禾谷镰刀菌高渗透甘油（HOG）和雷帕霉素靶标（TOR）信号途径互作调控黄曲霉毒素和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）毒素合成的分子机制；明确了类泛素（SUMO）参与温度对黄曲霉毒素合成的调控，阐明了氮源和碳源通过TOR途径、细胞自噬、组蛋白甲基化调控黄曲霉毒素和DON毒素生物合成的分子机制；初步明确了肌球蛋白和肌动蛋白参与DON毒素小体的形成，膜泡运输相关蛋白及其互作蛋白参与DON毒素合成。

※ 在真菌毒素监测预警研究方面， 构建了霉菌单细胞分析平台，利用该分析平台明确了活性氧（ROS）在成熟单根菌丝内的空间定位、含量水平变化，并揭示了其与毒素合成的时间相关性；研发了微生物活性快速检测仪，建立了大型粮堆真菌活动早期监测系统，与现有常规检测温度和粮食带菌量相比，可更早预测真菌发生；确定了黄曲霉毒素产生早期监测预警标识物Ver A，并建立了储藏过程中黄曲霉毒素产生的数学模型；研发了一系列真菌毒素的精准、高灵敏度、快速检测技术和产品。

※ 在真菌毒素抑制和去除技术研究方面， 揭示了植物精油通过下调合成基因表达抑制黄曲霉毒素形成的分子机制，阐明了毒素降解产物和路径以及吸附去除机制，建立了真菌毒素防控和脱毒理论体系，为粮油储藏真菌毒素防控奠定了理论基础；研发了粮油黄曲霉毒素植物精油抑制技术和装备，可替代目前所用的剧毒、易燃的化学杀菌剂磷化氢，实现了真菌毒素的绿色高效防控，解决了粮油原料黄曲霉毒素的污染问题；发明了霉变谷物激光分选技术与装备，创新了粮油加工真菌毒素降解和吸附脱毒技术与装备，研制了系列真菌毒素脱毒酶制剂和菌制剂产品，实现了粮油加工真菌毒素脱毒技术的革新，解决了脱毒技术落后、装备缺乏的难题。

项目组在真菌菌群发生，真菌毒素形成、调控和为害机理解析，真菌毒素抑制及去除机制研究等方面取得了重要突破，并研发了一系列真菌毒素抑制和脱毒技术、产品及装备，所取得的研究成果为进一步研发粮油储藏真菌毒素防控技术，创制真菌毒素脱毒酶制剂和菌制剂奠定了研究基础。

致谢：感谢国家973计划项目“主要粮油产品储藏过程中真菌毒素形成机理及防控基础”（项目编号：2013CB127800）的支持。