青稞生物毒素污染的防控措施

 

　　农业农村部农产品质量安全风险评估实验室（西宁）

 

　　真菌毒素是真菌的次级代谢产物，对动物和人类具有剧毒作用，主要污染玉米、小麦、大麦等谷物。据统计，全球每年约有25%的农作物被真菌毒素污染，约2%的农作物因污染严重而失去营养和经济价值，造成数千亿美元的经济损失 。霉菌及其毒素的污染不仅极大地影响农作物产量，而且降低了农产品、饲料以及畜产品的品质，甚至严重威胁人类的健康和生命安全。因此，合理处理被真菌毒素污染的粮食，并通过加强对粮食质量安全的监管，合理利用有效的粮食资源，对于粮食安全及人民的健康安全具有重要的意义。

 

　　粮食中真菌毒素的控制策略真菌毒素对粮食的污染通常是一个具有连续效应的过程，霉菌在田间开始侵染，随后在收获、干燥、储藏、运输、加工过程中逐步增加。因此，粮食中真菌毒素的控制包括产前防控和产后削减的联合控制，即粮食在田间和储藏过程中真菌毒素的控制：建立真菌毒素污染的监测预警机制、高效清除及安全处置。真菌毒素可以通过抑制产真菌毒素真菌生长以及抑制毒素生物合成来控制，产前防控包括抗逆育种、田间管理、生物与化学农药的使用等，产后削减包括改进干燥和储存条件、使用生物或化学试剂等。

 

 

　　一是选用抗性品种及适宜土壤。选用抗生物毒素污染的作物品种是降低毒素污染的重要措施。在没有抗生物毒素品种的情况下，尽量选用抗虫、抗病或抗旱的品种也可降低毒素污染风险。从品种生物学特性上提高抗有害微生物浸染的能力，从源头控制有害微生物侵染及生物毒素污染。土壤是植物生长发育必需营养和水分的提供者，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。植物根系与土壤之间的接触面积大，土壤与植物之间存在频繁的物质交换。土壤类型对农作物收获前黄曲霉毒素污染具有很大的影响。沙土由于不易保持水分，作物生长期间易发生干旱胁迫，沙土一般比壤土（黏土）更易促进生物毒素污染的发生。

 

　　二是适时播种。严格按照作物特定品种的生物学特性要求，适时播种，合理密植，提高植株的抗逆抗病能力，尽量避开高温干旱，确保足够的生长期以促按时成熟。作物的播种时间可影响其整个生育进程，不适当的播种期可能使作物某阶段的生长处于不利的气候条件下。如果青稞籽粒充实期正好遇到少雨干旱季节，土壤比较干燥，生长不良会影响作物光合作用产物的积累和良好品质的形成，也可加重霉菌侵染和收获前毒素污染；而收获时如果遇到雨季，收获的籽粒不能迅速干燥，也可加重生物毒素的污染。

 

　　三是调节土壤温湿度。调整青稞种植密度、保持群体的通风透气性，通过合理排灌来调节土壤温度和保持土壤水分（最好使田间持水量保持在40%~70%），在收获前3~5周内适当灌溉，防止作物遭受干旱胁迫，可以起到降低收获前毒素污染的作用。环境温度和湿度与作物收获前生物霉毒素污染的程度有密切关系。高温和干旱既可抑制作物的生长和生物量的积累，也能促进真菌的生长和毒素的合成。

 

　　黄曲霉菌（及其他产毒真菌）侵染和产生毒素的最适温度为20~30℃。在此温度条件下，如果作物遇到干旱胁迫导致籽粒含水量降至12%~30%时，尤其在含水量为17%左右时，真菌最易生长并持续产毒。在夏季作物的生长季节，高温和干旱经常协同发生，并且都会造成作物籽粒的发育不良，影响充实和成熟。DON的最适产毒温度为22-28℃，湿度为40%-50%，而在37℃条件下镰刀菌不会产生DON毒素。在合适的湿度条件下，25℃时小麦体内DON累积量明显高于15℃时的积累量。有研究发现，受到干旱和高温胁迫的花生即使在收获后也较正常生长条件下收获的花生更易受黄曲霉毒素污染。灌水不仅可降低干旱胁迫，还可降低土壤温度。在没有灌溉条件的田块，可以通过调整生育期、增施钙素（如石灰）和适时收获等措施减轻作物收获前黄曲霉毒素的污染。

 

　　四是防止作物果实破损。收获前霉菌可通过昆虫或机械引起的伤口侵染青稞籽粒而造成毒素污染。在青稞籽粒发育过程中应尽可能避免机械损伤和病虫害发生造成的破损。地下害虫（蝼蛄、金针虫、蛴螬等）与青稞收获前黄曲霉毒素污染有很大关系。土壤中的黄曲霉菌可以从虫损部位侵染青稞，毒素污染程度明显加重。

 

 

　　一是适时收获。掌握不同作物的生长发育特性，明确其成熟期特征，采用良好的收获方式，防止作物果实在收获时受损或破裂。国内外大量研究证明，作物成熟后延迟收获一般都会增加黄曲霉毒素的污染。收获期间应及时晾晒或烘干青稞，将水分含量控制在12.5%以下，可有效降低收获环节呕吐毒素污染发生的风险。

 

　　选择适宜的收获日期，避免在阴雨天收获。防止在收获时受损或破裂，减少有害微生物尤其是霉菌侵染和生物毒素污染发生。如收获遇持续阴雨天气，有条件的地区，应采用人工干燥设备及时处理。对刚收获的作物应避免堆放，要摊开晾晒，迅速脱干水分，将含水量迅速降至安全储藏限度以下。同时要防止农产品在烘干、晾晒过程中发霉变质和产生毒素，最好利用太阳光自然晾晒，太阳光中的紫外线具有天然的防霉杀菌作用，是传统有效、经济实惠又安全的防霉变和抑制毒素产生的好办法。规模化生产基地、集中连片种植的粮油等农产品，借鉴欧美国家的成功做法，可配备干燥机械设备和烤房，对新收获的农产品进行快速干燥，将农产品中的水分含量烘干至可入库贮存的安全水平，防止农产品在储藏环节发霉产毒。大多在大田生产过程中已感染霉菌和有发霉的籽粒，可采用风选或光选等办法，剔除已霉变籽粒，严防霉变籽粒在贮运过程中扩散和产生霉菌毒素。动物类农产品在屠宰捕捞过程中，可采取清洗和干燥措施，避免病原性微生物污染和腐烂变质及产生生物毒素。

 

　　二是加强贮运加工环节污染防控。青稞大量有害微生物侵染、繁衍及产生毒素多集中在贮藏运输环节。贮运环节是青稞等植物性农产品防霉控毒的重点。青稞收获晾晒烘干后，应尽快贮藏在低温干燥的库房里，保持含水量在15%以下，相对湿度在70%~80%。仓库应配备通风装置，定期通风换气，保持仓库清洁干燥，可有效防止霉菌生长和毒素产生。也可以采取气调贮存，在库里填充对微生物繁衍有抑制作用的气体，调节贮藏环境中的气体比例，抑制霉菌的繁衍和毒素产生。冷藏和冷链运输对农产品的防腐保鲜和防霉变及生物毒素产生有很好的抑制作用，是欧美日韩等国家鲜活农产品保鲜防霉和预防生物毒素污染的最主要贮运方式。同时保持农产品加工机械设备和包装材料清洁也很重要。加工前，要将加工机设备清洁干净，加工过程中保持相对封闭和密闭，加工结束后要彻底清洗干净机械设备，严防残存加工原料和产品，滋生和繁衍病原微生物和霉菌及生物毒素。

 

　　三是霉菌毒素的脱毒。霉菌毒索的脱毒是指通过物理、化学、微生物学的方法，使粮食中的霉菌毒素得到不同程度的失活或去除。但物理化学的方法对大量的粮食进行脱毒，工作量大不现实，并且还会造成青稞的营养品质降低和适口性变差，因而青稞加工过程往往采用吸附剂脱毒和霉菌毒素生物降解来脱毒。

 

　　吸附剂脱毒：通过添加吸附剂，在肠道内不被动物机体吸收，直接排除体外，把霉菌毒素排出。吸附剂：无机吸附剂，如蒙脱石、硅铝酸盐、膨润土、硅藻土等；有机吸附剂，如酵母细胞壁、甘露寡糖、葡聚糖等。吸附剂的弊端：大部分吸附剂只对黄曲霉毒素有吸附效果，对玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T-2毒素等没有吸附能力；吸附剂都吸附维生素、微量元素等，降低饲料营养价值，造成动物维生素、微量元素的缺乏症；吸附效果不稳定，在动物肠道会解吸附；矿物类吸附剂在动物咀嚼过程中损害牙齿，影响动物采食。

 

　　霉菌毒素生物降解：指微生物、植物及其代谢产生的酶与毒素作用，使毒素分子结构中毒性基团被破坏而生成无毒降解产物的过程。微生物及生物酶解毒特点：具有解毒效率高、特异性强、对饲料和环境没有污染等。不仅能降解黄曲霉毒素，还能降解玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T-2毒素等霉菌毒素；不吸附维生素、微量元素等小分子有机化合物。特异性强、降解率高，本身是蛋白质，不影响饲料的营养价值，可以循环降解；降解产物无毒无害，排出体外不会造成对环境污染；本身是有益菌，增强动物免疫力，促进生长，可以替代益生菌。