青稞生物毒素污染的防控措施

 

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室（西寧）

 

　　真菌毒素是真菌的次級代謝產(chǎn)物，對動物和人類具有劇毒作用，主要污染玉米、小麥、大麥等谷物。據(jù)統(tǒng)計，全球每年約有25%的農(nóng)作物被真菌毒素污染，約2%的農(nóng)作物因污染嚴(yán)重而失去營養(yǎng)和經(jīng)濟價值，造成數(shù)千億美元的經(jīng)濟損失 。霉菌及其毒素的污染不僅極大地影響農(nóng)作物產(chǎn)量，而且降低了農(nóng)產(chǎn)品、飼料以及畜產(chǎn)品的品質(zhì)，甚至嚴(yán)重威脅人類的健康和生命安全。因此，合理處理被真菌毒素污染的糧食，并通過加強對糧食質(zhì)量安全的監(jiān)管，合理利用有效的糧食資源，對于糧食安全及人民的健康安全具有重要的意義。

 

　　糧食中真菌毒素的控制策略真菌毒素對糧食的污染通常是一個具有連續(xù)效應(yīng)的過程，霉菌在田間開始侵染，隨后在收獲、干燥、儲藏、運輸、加工過程中逐步增加。因此，糧食中真菌毒素的控制包括產(chǎn)前防控和產(chǎn)后削減的聯(lián)合控制，即糧食在田間和儲藏過程中真菌毒素的控制：建立真菌毒素污染的監(jiān)測預(yù)警機制、高效清除及安全處置。真菌毒素可以通過抑制產(chǎn)真菌毒素真菌生長以及抑制毒素生物合成來控制，產(chǎn)前防控包括抗逆育種、田間管理、生物與化學(xué)農(nóng)藥的使用等，產(chǎn)后削減包括改進(jìn)干燥和儲存條件、使用生物或化學(xué)試劑等。

 

 

　　一是選用抗性品種及適宜土壤。選用抗生物毒素污染的作物品種是降低毒素污染的重要措施。在沒有抗生物毒素品種的情況下，盡量選用抗蟲、抗病或抗旱的品種也可降低毒素污染風(fēng)險。從品種生物學(xué)特性上提高抗有害微生物浸染的能力，從源頭控制有害微生物侵染及生物毒素污染。土壤是植物生長發(fā)育必需營養(yǎng)和水分的提供者，是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所。植物根系與土壤之間的接觸面積大，土壤與植物之間存在頻繁的物質(zhì)交換。土壤類型對農(nóng)作物收獲前黃曲霉毒素污染具有很大的影響。沙土由于不易保持水分，作物生長期間易發(fā)生干旱脅迫，沙土一般比壤土（黏土）更易促進(jìn)生物毒素污染的發(fā)生。

 

　　二是適時播種。嚴(yán)格按照作物特定品種的生物學(xué)特性要求，適時播種，合理密植，提高植株的抗逆抗病能力，盡量避開高溫干旱，確保足夠的生長期以促按時成熟。作物的播種時間可影響其整個生育進(jìn)程，不適當(dāng)?shù)牟シN期可能使作物某階段的生長處于不利的氣候條件下。如果青稞籽粒充實期正好遇到少雨干旱季節(jié)，土壤比較干燥，生長不良會影響作物光合作用產(chǎn)物的積累和良好品質(zhì)的形成，也可加重霉菌侵染和收獲前毒素污染；而收獲時如果遇到雨季，收獲的籽粒不能迅速干燥，也可加重生物毒素的污染。

 

　　三是調(diào)節(jié)土壤溫濕度。調(diào)整青稞種植密度、保持群體的通風(fēng)透氣性，通過合理排灌來調(diào)節(jié)土壤溫度和保持土壤水分（最好使田間持水量保持在40%~70%），在收獲前3~5周內(nèi)適當(dāng)灌溉，防止作物遭受干旱脅迫，可以起到降低收獲前毒素污染的作用。環(huán)境溫度和濕度與作物收獲前生物霉毒素污染的程度有密切關(guān)系。高溫和干旱既可抑制作物的生長和生物量的積累，也能促進(jìn)真菌的生長和毒素的合成。

 

　　黃曲霉菌（及其他產(chǎn)毒真菌）侵染和產(chǎn)生毒素的最適溫度為20~30℃。在此溫度條件下，如果作物遇到干旱脅迫導(dǎo)致籽粒含水量降至12%~30%時，尤其在含水量為17%左右時，真菌最易生長并持續(xù)產(chǎn)毒。在夏季作物的生長季節(jié)，高溫和干旱經(jīng)常協(xié)同發(fā)生，并且都會造成作物籽粒的發(fā)育不良，影響充實和成熟。DON的最適產(chǎn)毒溫度為22-28℃，濕度為40%-50%，而在37℃條件下鐮刀菌不會產(chǎn)生DON毒素。在合適的濕度條件下，25℃時小麥體內(nèi)DON累積量明顯高于15℃時的積累量。有研究發(fā)現(xiàn)，受到干旱和高溫脅迫的花生即使在收獲后也較正常生長條件下收獲的花生更易受黃曲霉毒素污染。灌水不僅可降低干旱脅迫，還可降低土壤溫度。在沒有灌溉條件的田塊，可以通過調(diào)整生育期、增施鈣素（如石灰）和適時收獲等措施減輕作物收獲前黃曲霉毒素的污染。

 

　　四是防止作物果實破損。收獲前霉菌可通過昆蟲或機械引起的傷口侵染青稞籽粒而造成毒素污染。在青稞籽粒發(fā)育過程中應(yīng)盡可能避免機械損傷和病蟲害發(fā)生造成的破損。地下害蟲（螻蛄、金針蟲、蠐螬等）與青稞收獲前黃曲霉毒素污染有很大關(guān)系。土壤中的黃曲霉菌可以從蟲損部位侵染青稞，毒素污染程度明顯加重。

 

 

　　一是適時收獲。掌握不同作物的生長發(fā)育特性，明確其成熟期特征，采用良好的收獲方式，防止作物果實在收獲時受損或破裂。國內(nèi)外大量研究證明，作物成熟后延遲收獲一般都會增加黃曲霉毒素的污染。收獲期間應(yīng)及時晾曬或烘干青稞，將水分含量控制在12.5%以下，可有效降低收獲環(huán)節(jié)嘔吐毒素污染發(fā)生的風(fēng)險。

 

　　選擇適宜的收獲日期，避免在陰雨天收獲。防止在收獲時受損或破裂，減少有害微生物尤其是霉菌侵染和生物毒素污染發(fā)生。如收獲遇持續(xù)陰雨天氣，有條件的地區(qū)，應(yīng)采用人工干燥設(shè)備及時處理。對剛收獲的作物應(yīng)避免堆放，要攤開晾曬，迅速脫干水分，將含水量迅速降至安全儲藏限度以下。同時要防止農(nóng)產(chǎn)品在烘干、晾曬過程中發(fā)霉變質(zhì)和產(chǎn)生毒素，最好利用太陽光自然晾曬，太陽光中的紫外線具有天然的防霉殺菌作用，是傳統(tǒng)有效、經(jīng)濟實惠又安全的防霉變和抑制毒素產(chǎn)生的好辦法。規(guī)?；a(chǎn)基地、集中連片種植的糧油等農(nóng)產(chǎn)品，借鑒歐美國家的成功做法，可配備干燥機械設(shè)備和烤房，對新收獲的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行快速干燥，將農(nóng)產(chǎn)品中的水分含量烘干至可入庫貯存的安全水平，防止農(nóng)產(chǎn)品在儲藏環(huán)節(jié)發(fā)霉產(chǎn)毒。大多在大田生產(chǎn)過程中已感染霉菌和有發(fā)霉的籽粒，可采用風(fēng)選或光選等辦法，剔除已霉變籽粒，嚴(yán)防霉變籽粒在貯運過程中擴散和產(chǎn)生霉菌毒素。動物類農(nóng)產(chǎn)品在屠宰捕撈過程中，可采取清洗和干燥措施，避免病原性微生物污染和腐爛變質(zhì)及產(chǎn)生生物毒素。

 

　　二是加強貯運加工環(huán)節(jié)污染防控。青稞大量有害微生物侵染、繁衍及產(chǎn)生毒素多集中在貯藏運輸環(huán)節(jié)。貯運環(huán)節(jié)是青稞等植物性農(nóng)產(chǎn)品防霉控毒的重點。青稞收獲晾曬烘干后，應(yīng)盡快貯藏在低溫干燥的庫房里，保持含水量在15%以下，相對濕度在70%~80%。倉庫應(yīng)配備通風(fēng)裝置，定期通風(fēng)換氣，保持倉庫清潔干燥，可有效防止霉菌生長和毒素產(chǎn)生。也可以采取氣調(diào)貯存，在庫里填充對微生物繁衍有抑制作用的氣體，調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體比例，抑制霉菌的繁衍和毒素產(chǎn)生。冷藏和冷鏈運輸對農(nóng)產(chǎn)品的防腐保鮮和防霉變及生物毒素產(chǎn)生有很好的抑制作用，是歐美日韓等國家鮮活農(nóng)產(chǎn)品保鮮防霉和預(yù)防生物毒素污染的最主要貯運方式。同時保持農(nóng)產(chǎn)品加工機械設(shè)備和包裝材料清潔也很重要。加工前，要將加工機設(shè)備清潔干凈，加工過程中保持相對封閉和密閉，加工結(jié)束后要徹底清洗干凈機械設(shè)備，嚴(yán)防殘存加工原料和產(chǎn)品，滋生和繁衍病原微生物和霉菌及生物毒素。

 

　　三是霉菌毒素的脫毒。霉菌毒索的脫毒是指通過物理、化學(xué)、微生物學(xué)的方法，使糧食中的霉菌毒素得到不同程度的失活或去除。但物理化學(xué)的方法對大量的糧食進(jìn)行脫毒，工作量大不現(xiàn)實，并且還會造成青稞的營養(yǎng)品質(zhì)降低和適口性變差，因而青稞加工過程往往采用吸附劑脫毒和霉菌毒素生物降解來脫毒。

 

　　吸附劑脫毒：通過添加吸附劑，在腸道內(nèi)不被動物機體吸收，直接排除體外，把霉菌毒素排出。吸附劑：無機吸附劑，如蒙脫石、硅鋁酸鹽、膨潤土、硅藻土等；有機吸附劑，如酵母細(xì)胞壁、甘露寡糖、葡聚糖等。吸附劑的弊端：大部分吸附劑只對黃曲霉毒素有吸附效果，對玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素等沒有吸附能力；吸附劑都吸附維生素、微量元素等，降低飼料營養(yǎng)價值，造成動物維生素、微量元素的缺乏癥；吸附效果不穩(wěn)定，在動物腸道會解吸附；礦物類吸附劑在動物咀嚼過程中損害牙齒，影響動物采食。

 

　　霉菌毒素生物降解：指微生物、植物及其代謝產(chǎn)生的酶與毒素作用，使毒素分子結(jié)構(gòu)中毒性基團被破壞而生成無毒降解產(chǎn)物的過程。微生物及生物酶解毒特點：具有解毒效率高、特異性強、對飼料和環(huán)境沒有污染等。不僅能降解黃曲霉毒素，還能降解玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素等霉菌毒素；不吸附維生素、微量元素等小分子有機化合物。特異性強、降解率高，本身是蛋白質(zhì)，不影響飼料的營養(yǎng)價值，可以循環(huán)降解；降解產(chǎn)物無毒無害，排出體外不會造成對環(huán)境污染；本身是有益菌，增強動物免疫力，促進(jìn)生長，可以替代益生菌。