徐文静,刘丹,韩小敏,卢大新,李凤琴.2015年我国部分地区市售食用植物油中黄曲霉毒素污染调查[J].中国食品卫生杂志,2018,30(1):63-68.DOi:10.13590/j.cjfh.2018.01.014
2015年我国部分地区市售食用植物油中黄曲霉毒素污染调查
(1．国家食品安全风险评估中心 卫生部食品安全风险评估重点实验室，北京 100021;2．北京农学院食品科学与工程学院，北京 102206)
收稿日期：2018-01-10
作者简介：徐文静 女 研究实习员 研究方向为真菌及其毒素 E-mail：wenjingxu_vip@163.com
通信作者：李凤琴 女 研究员 研究方向为食品安全 E-mail：lifengqin@cfsa.net.cn
基金项目：全国农产品加工原料真菌毒素及其产毒菌污染调查（2013FY113400）；食品中生物类致癌物的监测技术研究（2017YFC1601103）
摘要:目的 对我国8省738份市售食用植物油中4种黄曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）污染状况进行调查。方法 首先用酶联免疫吸附（ELISA）法快速筛检市售食用植物油中黄曲霉毒素，再用超高效液相色谱（UPLC）法对阳性样品中4种黄曲霉毒素的含量进一步确证。结果 食用植物油样品中黄曲霉毒素总量的含量范围在0.06～221.00 μg/kg之间，平均为19.30 μg/kg。4种黄曲霉毒素的污染以AFB1为主，其检出率为17.21%（127/738），平均含量为16.20 μg/kg。其次是AFB2、AFG1和AFG2。花生油中黄曲霉毒素污染较重，AFB1超标率为11.57%（25/216）。来自广西的植物油样品中黄曲霉毒素污染较重，AFB1超标率达19.23%（20/104）。此外，散装植物油中黄曲霉毒素污染含量高于定型包装样品。95.45%（126/132）的阳性样品检出2种或2种以上的黄曲霉毒素。结论 我国食用植物油存在黄曲霉毒素协同污染现象，并以AFB1为主。花生油、来自广西的植物油样品以及散装食用植物油样品中黄曲霉毒素污染较高，需重点监测并加以监管。
关键词:
食用植物油； 黄曲霉毒素； 花生油； 食品污染物； 酶联免疫吸附； 超高效液相色谱； 检测
文章编号：1004-8456(2018)01-0063-06
中图分类号：R155
文献标志码：A
Survey on the natural occurrence of aflatoxins in edible vegetable oil collected from some regions of China in 2015
(1.Key Laboratory of Food Safety Risk Assessment of Ministry of Health, China NationalCentre for Food Safety Risk Assessment, Beijing 100021, China; 2.Food Science andEngineering College, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, China)
Abstract:Objective Screening characteristic elements in wheat starch for geographical origin. Building foundation for developing mature and effective food traceability technology by analyzing the data of food safety risk monitoring.Methods The concentrations of 10 elements in 173 wheat flour samples from Hebei, Xinjiang and Jiangsu Provinces were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. Principal component analysis（PCA）, partial least squares discriminant analysis（PLS-DA）and orthogonal partial least-squares discriminant analysis（OPLS-DA）models were implemented for data analysis.Results The result of PCA model could be separated. The samples from Xinjiang were isolated from other provinces in PCA score scatter plot. The samples of the three provinces could achieve separation by each other in PLS-DA score scatter plot. The samples from Hebei and Xinjiang could be isolated in OPLS-DA score scatter plot as well as Jiangsu and Xinjiang.Conclusion Cu, Fe, and As were the characteristic elements for determining the geographical origin of wheat flour by multivariate data analysis such as PCA, PLS-DA and OPLS-DA.
Key words:
Cadmium; food contaminants; rice; spatial autocorrelation; spatial statistics; risk monitoring; food safety
黄曲霉毒素（aflatoxins，AFs）是一类主要由黄曲霉、寄生曲霉和集峰曲霉在一定条件下产生的有毒代谢产物，具有致畸、致突变和致癌作用。黄曲霉毒素主要包括黄曲霉毒素B1（AFB1）、黄曲霉毒素B2（AFB2）、黄曲霉毒素G1（AFG1）和黄曲霉毒素G2（AFG2），其中以AFB1的毒性最强，已被国际癌症研究机构列为I类致癌物，低剂量长期摄入或大剂量一次暴露可引起多种动物的肝脏发生癌变［1］。动物试验［2］表明，AFB1的半数致死量（LD50）为0.5～10 mg/kg，其毒性远高于氰化物、砷化物和有机农药等，不仅可引起人或动物发生急性中毒甚至死亡，还是人类肝癌的重要致病因素。在世界各国的肝癌高发区，膳食摄入黄曲霉毒素与肝癌高发病率之间具有正向剂量-反应关系。
黄曲霉毒素可广泛污染花生、玉米和棉籽等油料作物，由此导致食用植物油中存在黄曲霉毒素污染现象［3］。ELZUPIR等［4］于2009年在苏丹喀土穆的调查发现，98.8%的食用植物油样品受到黄曲霉毒素污染，且黄曲霉毒素总量（AFB1+AFB2+AFG1+AFG2）的含量在0.4～340 μg/kg之间，平均为57.5 μg/kg。我国是食用植物油生产和消费大国，油料作物及食用油中黄曲霉毒素的污染较为普遍。目前我国虽规定了食用植物油中AFB1的限量标准，但尚未制定黄曲霉毒素总量的限量标准。为了解我国食用植物油中4种黄曲霉毒素的污染情况，应对我国食用植物油产品进出口贸易中的技术壁垒，也为制定相关标准提供依据，本研究在2015年对我国8省市售食用植物油中4种黄曲霉毒素污染现状进行调查。
AgraQuant AFB1 ELISA检测试剂盒（奥地利Romer Labs），AflaTestWB黄曲霉毒素免疫亲和柱（美国VICAM），浓度分别为1.00、0.30、0.98和0.31 mg/L的AFB1、AFB2、AFG1和AFG2 4种毒素标准混合溶液购自美国Supelco，乙腈、甲醇均为色谱纯，甲醇、氯化钠均为分析纯。
殷国英等［7］报道的结果显示，相比其他种类的植物油而言，花生油中AFB1的检出率和超标率较高，且散装花生油中AFB1的污染比定型包装的更高。陆晶晶等［8］也报道了类似的污染情况。本调查还发现，来自广西的食用植物油样品中黄曲霉毒素的污染含量高于其他调查地区。刘展华等［9］报道了2014年广西城乡食用植物油中AFB1的污染情况，其AFB1含量为0.5～320 μg/kg，总体超标率为25.14%，高于本研究得到的结果（AFB1含量为0.06～206.00 μg/kg，总体超标率为19.23%）。目前有关我国食用植物油中黄曲霉毒素污染调查的结果存在一定差异，这可能与采样时间、采样地点、检测方法等不同有关［10-11］，因此，需要定期对食用植物油中的黄曲霉毒素进行全面监测，以掌握其污染现状及趋势，从而降低食品安全风险。在包装类型的分析中，散装食用植物油中黄曲霉毒素污染含量较高。这可能是由于散装的食用植物油大多来自小作坊，其原料采集、加工工艺和生产质控等存在一定的不足，因此，建议消费者慎重选购散装的食用植物油产品，并且在食品安全监管中应加强对散装植物油的抽检。
食品科学委员会（Scientific Committee on Food，SCF）于1994年9月23日明确了黄曲霉毒素是一类致癌物的观点，认为对食品中黄曲霉毒素总量制定限量标准比单独对AFB1制定限量标准更为科学。不同国家或地区制定的相关标准有所不同。如国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission, CAC）规定未加工的花生中黄曲霉毒素总量的限量为15 μg/kg。美国食品与药物监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）则对所有食品（除牛奶外）中黄曲霉毒素总量的限量要求为20 μg/kg。欧盟规定用于加工的油籽中AFB1最大为8 μg/kg，黄曲霉毒素总量最大为15 μg/kg。日本则规定所有食品中黄曲霉毒素总量不得超过10 μg/kg［12］。我国是食用植物油生产和消费大国，面对日益严格的食品安全标准，我国食用植物油进出口贸易形势尤为严峻。然而，目前我国仅有关于食品中AFB1的限量标准，尚未针对黄曲霉毒素总量的限量进行要求，相关的食品安全标准也亟待建立和完善。对于生产企业应加强原料把控，工艺优化和自检自控等措施。相关部门也应加强监管，重点监测花生油和散装食用植物油中黄曲霉毒素的污染，以确保消费者的健康，共同促进植物油产业的长足发展。
黄曲霉毒素可广泛污染花生、玉米和棉籽等油料作物，由此导致食用植物油中存在黄曲霉毒素污染现象［3］。ELZUPIR等［4］于2009年在苏丹喀土穆的调查发现，98.8%的食用植物油样品受到黄曲霉毒素污染，且黄曲霉毒素总量（AFB1+AFB2+AFG1+AFG2）的含量在0.4～340 μg/kg之间，平均为57.5 μg/kg。我国是食用植物油生产和消费大国，油料作物及食用油中黄曲霉毒素的污染较为普遍。目前我国虽规定了食用植物油中AFB1的限量标准，但尚未制定黄曲霉毒素总量的限量标准。为了解我国食用植物油中4种黄曲霉毒素的污染情况，应对我国食用植物油产品进出口贸易中的技术壁垒，也为制定相关标准提供依据，本研究在2015年对我国8省市售食用植物油中4种黄曲霉毒素污染现状进行调查。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1样品采集
根据地理环境、气候条件、居民消费习惯和食用油产量等，选取山东、四川、广西、黑龙江、河北、江苏、贵州和云南8省/自治区作为采样点，分别从零售店、小油坊、超市和农贸市场采集市售食用植物油样品。所采样品包括定型包装和散装两种，定型包装产品每份采集一个最小包装，散装产品每份采集120～2 500 ml。所有样品采集后一分为二，一份用于试验分析，另一份留样备用。样品采集密封后，置于阴凉干燥处保存。本研究共采集市售食用植物油样品738份，具体类别、产地及采样数量见表1。
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表1食用植物油采样信息 Table 1Information of edible vegetable oil samples |
1.1.2主要仪器与试剂
Waters ACQUITYTM超高效液相色谱仪（美国Waters）、Syner gyH1多功能酶标仪（美国BioTek）、电子天平、纯水仪（25 ℃电阻率>18.2 MΩ·cm）、多功能振荡器。AgraQuant AFB1 ELISA检测试剂盒（奥地利Romer Labs），AflaTestWB黄曲霉毒素免疫亲和柱（美国VICAM），浓度分别为1.00、0.30、0.98和0.31 mg/L的AFB1、AFB2、AFG1和AFG2 4种毒素标准混合溶液购自美国Supelco，乙腈、甲醇均为色谱纯，甲醇、氯化钠均为分析纯。
1.2方法
1.2.1食用植物油中AFB1含量的快速筛检
称取食用植物油样品5 g（精确到0.01 g），加入25 ml甲醇-水（70∶ 30，V/V）溶液。150 r/min振荡提取30 min，静置10 min。上清液经玻璃纤维滤纸过滤后，滤液用AgraQuant AFB1 ELISA试剂盒中提供的稀释液按1∶2稀释，用1 mol/L的盐酸或氢氧化钠溶液调节pH=6～8后，按照ELISA试剂盒提供的说明进行AFB1测定。该试剂盒AFB1检出限为2.00 μg/kg。对于ELISA初筛结果AFB1≥2.00 μg/kg的阳性样品，全部采用超高效液相色谱（UPLC）法进行包括AFB1、AFB2、AFG1和AFG2在内的4种黄曲霉毒素的检测确证；而对于初筛结果AFB1＜2.00 μg/kg的阴性样品则不进行复测。
1.2.2标准溶液的配制
取1.0 ml 4种黄曲霉毒素混合标准品原液（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2浓度分别为1.00、0.30、0.98和0.31 mg/L）用纯甲醇定容至10 ml，配制成4种黄曲霉毒素混合标准储备液（其中AFB1、AFB2、AFG1和AFG2浓度分别为100、30、98和31 μg/L）。使用时，用50%甲醇水溶液将上述标准储备液逐级稀释，配制成系列混合标准工作液。
1.2.3样品提取与净化
称取食用植物油样品10 g（精确到0.01 g），加入2 g氯化钠，40 ml甲醇-水（70∶ 30，V/V）溶液。150 r/min振荡提取30 min，静置10 min。上清液经玻璃纤维滤纸过滤后，取15 ml滤液，用15 ml超纯水稀释，混匀后再次过滤。移取15 ml滤液通过AflaTestWB黄曲霉毒素免疫亲和柱，待滤液完全通过免疫亲和柱后，用10 ml超纯水淋洗，最后用1 ml甲醇洗脱，收集全部洗脱液并用1 ml超纯水定容至2 ml待测。
1.2.4仪器条件
Waters ACQUITY BEH C18色谱柱（50 mm×2.1 mm，1.7 μm），柱温35 ℃；流动相：水-乙腈-甲醇（64∶ 18∶ 18，V/V），流速0.35 ml/min；进样量1 μl，进样室温度20 ℃；荧光检测器：激发波长365 nm，发射波长455 nm。4种黄曲霉毒素的检出限均为0.05 μg/kg。
2结果与分析
2.1总体污染
本次调查，共有147份食用植物油样品ELISA初筛AFB1阳性。采用UPLC法对初筛AFB1阳性的样品进行4种黄曲霉毒素含量的检测确证后，发现食用植物油样品中黄曲霉毒素的污染主要以AFB1为主，其检出率为17.21%（127/738），见表2。且样品中AFB1的平均污染含量最高，达16.20 μg/kg，其污染范围在0.06～206.00 μg/kg之间。共有26份食用植物油样品AFB1含量超出我国规定的限量标准［5］（花生油和玉米油中AFB1限量标准为20 μg/kg，其他油均为10 μg/kg），超标率为3.52%（26/738），且超标样品中AFB1的平均含量为55.50 μg/kg。其次污染含量较高的依次是AFB2、AFG1和AFG2，其平均污染含量分别为3.04、0.82和0.24 μg/kg，检出率分别为17.34%（128/738）、15.04%（111/738）和4.07%（30/738）。4种黄曲霉毒素总量（AFB1+AFB2+AFG1+AFG2）的污染范围在0.06～221.00 μg/kg之间，平均含量为19.30 μg/kg。
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表2食用植物油中黄曲霉毒素总体污染情况 Table 2Natural occurrence of aflatoxins in edible vegetable oil |
2.2不同种类
如表3所示，无论从检出率还是平均含量看，花 生油中4种黄曲霉毒素的污染情况都是最严重的。花生油样品中，AFB1的检出率为57.41% （124/216），其含量范围在0.06～206.00 μg/kg之间，平均值为16.30 μg/kg。其中有25份花生油样品AFB1含量超出我国规定的限量标准，占超标样品的96.15%（25/26），占花生油样品的11.57%（25/216），且超标花生油样品中AFB1的平均含量为56.50 μg/kg。花生油样品中AFB2、AFG1和AFG2的检出率分别为57.87%（125/216）、50.00%（108/216）和13.43%（29/216）。其平均污染含量依次为3.06、0.84和0.24 μg/kg。此外，4种黄曲霉毒素的最高污染含量均检自花生油样品。182份大豆油样品中AFB1、AFB2和AFG1均检出2份阳性样品，其中有1份样品AFB1的含量超出我国规定的限量标准，含量为31.00 μg/kg。大豆油样品中未检出AFG2。38份玉米油样品中，4种黄曲霉毒素各检出1份阳性样品。而菜籽油、芝麻油、调和油、葵花籽油、色拉油和其他油中均未检出4种黄曲霉毒素。从黄曲霉毒素总量的污染状况看，花生油中黄曲霉毒素总量的污染范围为0.06～221.00 μg/kg之间，平均含量为19.40 μg/kg。可见，花生油中黄曲霉毒素的污染最为严重。
2.3不同地区
如表4所示，无论从检出率还是平均含量看，来自广西的食用植物油样品中4种黄曲霉毒素的污染状况最为严重。104份广西食用植物油样品中，AFB1、AFB2、AFG1和AFG2的检出率分别为61.54%（64/104）、65.38%（68/104）、56.73%（59/104）和10.58%（11/104），其平均含量依次为24.40、4.45、0.75和0.12 μg/kg。其中有20份来自广西的食用植物油样品AFB1含量超出我国规定的限量标准，占超标样品的76.92%（20/26），占广西样品的19.23%（20/104），且超标样品中AFB1的平均含量为60.40 μg/kg。此外，AFB1和AFB2的最大污染含量均检自广西的样品。265份山东食用植物油样品中，AFB1、AFB2、AFG1和AFG2的检出率分别为21.13%（56/265）、20.00%（53/265）、16.98%（45/265）和7.17%（19/265），其平均含量 依次为8.11、1.46、1.03和0.30 μg/kg。其中有6份样品AFB1含量超出我国规定的限量标准，占超标样品的23.08%（6/26），占山东样品的2.26%（6/265），且超标样品中AFB1的平均含量39.20 μg/kg。此外，AFG1和AFG2的最高污染含量检自山东样品。68份河北样品中，AFB1、AFB2和AFG1均检出5份阳性样品，其平均含量依次为7.86、1.73和0.12 μg/kg，AFG2在河北样品中未检出。58份江苏样品和105份四川样品中，AFB1、AFB2和AFG1各检出1份阳性样品，AFG2未检出。而来自黑龙江、贵州和云南的样品中均未检出4种黄曲霉毒素。从黄曲霉毒素总量的污染状况看，来自广西的样品中黄曲霉毒素总量污染含量最高，其污染范围在0.33～221.00 μg/kg之间，平均值为27.70 μg/kg。可见，我国上述8省/自治区中以来自广西的食用植物油样品中黄曲霉毒素的污染情况最为严重。
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表3不同种类食用植物油中黄曲霉毒素污染情况 Table 3Natural occurrence of aflatoxins in different kinds of edible vegetable oil |
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表4不同地区食用植物油中黄曲霉毒素污染情况 Table 4Natural occurrence of aflatoxins in edible vegetable oil from different regions |
2.4不同包装类型
如图1所示，散装食用植物油样品中4种黄曲霉毒素的污染情况普遍高于定型包装样品。其中，散装样品中AFB1的平均含量是定型包装中的3.09倍，而散装样品中AFB2的平均含量是定型包装中的3.05倍。AFG1和AFG2在散装和定型包装样品中的平均含量差异较小。此外，散装样品中黄曲霉毒素总量的平均含量是定型包装中的2.97倍。可见，散装食用植物油样品中黄曲霉毒素的污染情况较定型包装严重。
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2.5协同污染
本次调查中，738份食用植物油样品经UPLC确证后共有132份检出1种或1种以上的黄曲霉毒素。95.45%（126/132）的阳性样品检出2种或2种以上的黄曲霉毒素。其中以3种黄曲霉毒素同时检出的样品数最多，占阳性样品数的60.61%（80/132）。4种黄曲霉毒素同时污染的样品数占阳性样品数的21.97%（29/132），而2种黄曲霉毒素同时检出的样品数占12.88%（17/132），仅有4.55%（6/132）的阳性样品检出1种黄曲霉毒素。可见，在黄曲霉毒素检出阳性的食用植物油样品中，4种黄曲霉毒素的协同污染现象较为普遍。
3讨论
本次调查采用ELISA法对食用植物油样品中AFB1含量进行初筛，并对初筛后的阳性样品采用UPLC法进行4种黄曲霉毒素含量的复测，既可提高检测效率，又可保证数据的准确性［6］。本研究发现，我国食用植物油中存在4种黄曲霉毒素协同污染现象，并以AFB1为主。且4种黄曲霉毒素的污染情况在不同种类、地区和包装类型的植物油中存在一定差异。相比而言，花生油和来自广西的植物油样品中黄曲霉毒素污染较为严重。散装植物油样品中黄曲霉毒素的污染也比定型包装样品中的高。殷国英等［7］报道的结果显示，相比其他种类的植物油而言，花生油中AFB1的检出率和超标率较高，且散装花生油中AFB1的污染比定型包装的更高。陆晶晶等［8］也报道了类似的污染情况。本调查还发现，来自广西的食用植物油样品中黄曲霉毒素的污染含量高于其他调查地区。刘展华等［9］报道了2014年广西城乡食用植物油中AFB1的污染情况，其AFB1含量为0.5～320 μg/kg，总体超标率为25.14%，高于本研究得到的结果（AFB1含量为0.06～206.00 μg/kg，总体超标率为19.23%）。目前有关我国食用植物油中黄曲霉毒素污染调查的结果存在一定差异，这可能与采样时间、采样地点、检测方法等不同有关［10-11］，因此，需要定期对食用植物油中的黄曲霉毒素进行全面监测，以掌握其污染现状及趋势，从而降低食品安全风险。在包装类型的分析中，散装食用植物油中黄曲霉毒素污染含量较高。这可能是由于散装的食用植物油大多来自小作坊，其原料采集、加工工艺和生产质控等存在一定的不足，因此，建议消费者慎重选购散装的食用植物油产品，并且在食品安全监管中应加强对散装植物油的抽检。
食品科学委员会（Scientific Committee on Food，SCF）于1994年9月23日明确了黄曲霉毒素是一类致癌物的观点，认为对食品中黄曲霉毒素总量制定限量标准比单独对AFB1制定限量标准更为科学。不同国家或地区制定的相关标准有所不同。如国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission, CAC）规定未加工的花生中黄曲霉毒素总量的限量为15 μg/kg。美国食品与药物监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）则对所有食品（除牛奶外）中黄曲霉毒素总量的限量要求为20 μg/kg。欧盟规定用于加工的油籽中AFB1最大为8 μg/kg，黄曲霉毒素总量最大为15 μg/kg。日本则规定所有食品中黄曲霉毒素总量不得超过10 μg/kg［12］。我国是食用植物油生产和消费大国，面对日益严格的食品安全标准，我国食用植物油进出口贸易形势尤为严峻。然而，目前我国仅有关于食品中AFB1的限量标准，尚未针对黄曲霉毒素总量的限量进行要求，相关的食品安全标准也亟待建立和完善。对于生产企业应加强原料把控，工艺优化和自检自控等措施。相关部门也应加强监管，重点监测花生油和散装食用植物油中黄曲霉毒素的污染，以确保消费者的健康，共同促进植物油产业的长足发展。
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