黃宗文，呂建華，郭亞飛，古成才

(河南工業(yè)大學糧油食品學院糧食儲藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 450001)

糧食是人類賴以生存的生活必需品，其營養(yǎng)物質(zhì)豐富，儲藏期間極易遭受儲糧害蟲為害。蟲害不僅會導致糧食營養(yǎng)價值降低，而且其代謝物會造成糧食污染，影響儲糧品質(zhì)。新鮮的糧食收獲后會揮發(fā)出特有的氣味，可通過感官評價對糧食質(zhì)量進行判斷(Evansetal., 2000)。隨著儲存時間的變化，糧食儲藏期間會釋放出不同的揮發(fā)性化合物，除了其本身的氣味以外，還包括糧粒內(nèi)部的化學反應及害蟲發(fā)生時產(chǎn)生的特征性揮發(fā)物(張玉榮等, 2019)。儲糧揮發(fā)性成分在儲藏過程的變化規(guī)律與儲糧品質(zhì)有較強的相關性，可作為糧食儲藏過程中品質(zhì)劣變的早期指標(牛永浩, 2015)。通過監(jiān)測儲糧環(huán)境揮發(fā)性化合物成分及其含量變化對害蟲發(fā)生進行預警是目前世界害蟲防治領域的一個研究熱點。

本文對儲糧環(huán)境揮發(fā)性化合物種類、提取檢測方法及其與儲糧害蟲發(fā)生的關系研究進展進行綜述，以期對今后儲糧害蟲的發(fā)生進行早期預警、儲糧害蟲生態(tài)防治研究與應用有所裨益。

1 糧食環(huán)境揮發(fā)物不同提取方法

揮發(fā)性成分常用的提取方式有溶劑直接萃取(Extraction method)(趙謀明等, 2018)、同時蒸汽蒸餾(Simultaneous-distextraction)(Pollienetal., 1997)、氮氣吹掃蒸餾法(Nitrogen purge steam distillation)(Songetal., 2015)、固相微萃取法(Solid-phase microextraction,SPME)和電子鼻檢測(Electronic Nose Detection)等。固相微萃取是一種集采樣、提取、濃縮、注射為一體的樣品預處理技術。與氣相色譜或液相色譜相結(jié)合，可以有效地分析樣品中的微量有機化合物。固相萃取裝置由萃取手柄和萃取頭兩部分組成，固相微萃取頭為一根長約1 cm，表層涂有二氧化硅的溶融石英纖維。SPME因具有制備簡單、分析快速、成本低、無有機溶劑等特點，廣泛應用于食品、環(huán)境、化工、醫(yī)藥等行業(yè)(Linetal., 2010)。根據(jù)提取方式的不同，可分為頂空式固相微萃取、浸入式固相微萃取。頂空式固相微萃取是使用萃取頭在提取樣品上方的氣相中進行萃取。浸入式固相微萃取即萃取頭直接插入樣品提取液中，適用于大多數(shù)有機化合物，萃取快，但易受基體干擾。電子鼻檢測通過模擬生物嗅覺系統(tǒng)，對氣味物質(zhì)進行數(shù)字化信息表征。不同的提取方法各有其優(yōu)缺點(表1)。

1.1 頂空式固相微萃取(Headspace-solid phase Micro-Extraction SPME, HS-SPME)

頂空萃取方法根據(jù)萃取狀態(tài)可分為靜態(tài)頂空、動態(tài)頂空、頂空吸附萃取和頂空固相微萃取(Sansenyaetal., 2018; Leeetal., 2019)。其中，頂空固相微萃取被認為是一種簡單、快速、靈敏的收集頂空揮發(fā)物的方法。頂空固相微萃取是將待測樣本置于一恒溫密閉容器中，通過加熱升溫使得揮發(fā)性組分從樣本中揮發(fā)出來；當頂空瓶里面的氣液(氣固)兩相中達到熱力學平衡后，將纖維膜暴露于氣相中，對樣品頂空中的揮發(fā)性物質(zhì)進行萃取。崔麗靜等(2011)采用HS-SPME技術對不同品系玉米中揮發(fā)性成分進行萃取分析，檢測到的玉米揮發(fā)物有醇類、醛類、酮類、酯類、烴類、有機酸類以及雜環(huán)類化合物等，且不同品種之間的揮發(fā)性成分組成和含量差異較大。Lin等(2010)采用HP-SPME萃取稻谷中的揮發(fā)性化合物，對提取時間、提取溫度、樣品量和平衡時間等條件進行優(yōu)化，稻谷中的揮發(fā)性化合物有醇類、醛類、酮類、酯類、烴類、有機酸類以及雜環(huán)類化合物。Wawrzyniak等(2019)驗證了HS-SPME從咖啡豆中提取丙烯酰胺的可行性，采用氣相色譜-質(zhì)譜法(Gas Chromatography-Mass Spectrometer, GC-MS)在選擇離子監(jiān)測(Selected ion monitoring, SIM)模式下對丙烯酰胺含量進行定量，丙烯酰胺的定量限(LOQ)為3 μg/kg。Wei等(2013)將HS-SPME與GC-MS結(jié)合使用鑒定亞麻籽油中的芳香活性化合物，初步鑒定出共60種化合物，其中6種芳香活性化合物被認為是造成亞麻籽油異味的主要因素。

1.2 浸入式固相微萃取(Direct immersion-Solid phase microextraction, DI-SPME)

浸入式固相微萃取將纖維膜直接浸入樣品提取液中對揮發(fā)性較差的化合物進行富集，需要萃取纖維在樣品中暴露足夠的時間。若樣品蒸汽壓很小或沒有時，適宜采用浸入式萃取。范文來等(2007)對比頂空式和浸入式固相微萃取對白酒的萃取效果，將樣品于30℃預熱15 min，插入PDME萃取頭萃取30 min后運行GC-MS分析，結(jié)果表明浸入式固相微萃取更適用于酯類化合物的萃取。郭亞蕓等(2017)研究證實侵入式固相微萃取可有效測定出葡萄酒樣中痕量的戊菌唑、氟硅唑、烯唑醇和苯醚甲環(huán)唑。Hasan等(2018)采用浸入式固相微萃取對不同交配階段(交配前、交配中、交配后)的地中海果蠅Ceratiscapitata的揮發(fā)性化合物進行萃取，用氣相色譜-質(zhì)譜(GC/MS)對化合物進行收集、分離和鑒定。研究發(fā)現(xiàn)交配前和交配過程中化合物組成沒有顯著差異。但交配后產(chǎn)生了新的化合物，如1-碘癸烷、9-(Z)-三聚烯和11,13-二甲基-12-十四碳烯-1-醋酸酯。張軍翔等(2007)比較研究了浸入式固相微萃取和液液萃取對不同葡萄酒香氣成分的萃取率，結(jié)果表明浸入式固相微萃取對一些分子量較小的酯類物質(zhì)和醛類物質(zhì)具有較好的萃取性，可用于揮發(fā)性較強的成分。張凌芳(2018)用浸入式固相微萃取技術對15日齡未交配的玉米象Sitophiluszeamais和米象Sitophilusoryzae雄蟲表皮化合物進萃取行分析，結(jié)果表明玉米象雄蟲表皮化合物中酯類含量最高，而米象雄蟲表皮化合物中則是醇類即甾醇含量最高。

1.3 電子鼻檢測法

電子鼻(E-nose)由具有不同選擇性的氣體傳感器、信號收集單元和模式識別軟件組成(2018)?；趥鞲衅麝嚵泻瓦m當?shù)哪Ｊ阶R別方法的電子鼻可以模擬人的嗅覺來評價食品質(zhì)量。它提供了揮發(fā)物的全場景，而不僅僅是揮發(fā)物的定量分析(Luetal., 2019)，主要用于預測水稻樣品之間的差異程度，研究儲藏過程中香氣化合物的變化(Linetal., 2018)。電子鼻檢測技術具有分析快速、無損檢測等優(yōu)點，在食品及糧食檢測領域得到了廣泛應用。Abramson等(2005)通過嗅覺化學傳感器陣列檢測不同濕度處理后硬質(zhì)小麥的氣味揮發(fā)物，研究發(fā)現(xiàn)12個傳感器中的9個能夠跟蹤初始水分含量20%小麥的氣味揮發(fā)性物質(zhì)的變化，且兩種處理在采樣時間內(nèi)會產(chǎn)生明顯不同的信號。Zhang和Wang(2007)使用電子鼻靜態(tài)頂空取樣法對不同儲存期和不同蟲害程度的小麥進行了評估和分類，結(jié)果表明對電子鼻數(shù)據(jù)進行主成分分析(Principal component analysis, PCA)和線性判別分析(Linear discrimination analysis, LDA)，可以成功區(qū)分不同貯藏期和不同蟲害程度的小麥。代雨婷等(2020)研究證明電子鼻在棉花的早期棉鈴蟲Helicoverpaarmigera蟲害檢測上具有可行性，通過特征值優(yōu)化可以提高電子鼻的識別準確率。

2 主要糧食種類的揮發(fā)性物質(zhì)

糧食揮發(fā)物指糧食在常溫下儲藏過程中所散發(fā)的特有物質(zhì)，是組成糧食各種氣味的重要成分(曾淑靜等, 2017)。小麥、稻谷和玉米是我國的三大主糧。

2.1 小麥揮發(fā)物

小麥是世界上分布最廣、種植面積最大、貿(mào)易量最多的糧食作物之一，世界上約有43個國家、35%的人口以小麥為主食(呂修濤, 2006)。在西方國家，2017年小麥產(chǎn)量超過7.7億噸(Rahmanetal., 2019)。張玉榮等(2010)通過頂空固相微萃取(HS-SPME)對不同儲藏時間小麥中的揮發(fā)性物質(zhì)進行提取分析，證實了小麥揮發(fā)性成分主要是羥基化合物，如烴類、醛類、醇類和酮類等。Xu等(2017)對普通小麥粉和糯硬小麥粉采用同樣熱處理后，通過頂空固相微萃取提取揮發(fā)性物質(zhì)進行氣相色譜分析，對比處理前后揮發(fā)性成分的變化，發(fā)現(xiàn)糯硬小麥粉比普通小麥粉更容易產(chǎn)生氣味活性化合物，如醛類、醇類、呋喃類和酮類等。Sambaraju等通過實驗證明小麥揮發(fā)物可吸引印度谷螟Plodiainterpunctella雌蟲產(chǎn)卵(2008)。通過對不同霉變程度小麥的揮發(fā)性氣體進行檢測，嚴松等(2019)發(fā)現(xiàn)新鮮小麥中主要的揮發(fā)性物質(zhì)為異戊醛、己醛及壬醛3種醛類物質(zhì)；隨著小麥霉變程度的加劇，開始檢測出1-辛烯-3-醇、2-丁基-1-辛醇、甲酸異戊酯等物質(zhì)。從小麥粉到饅頭的加工過程中，烴類和醛類揮發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量先減少后增多，醇類、酯類和其他物質(zhì)數(shù)量先增多后減少。任國寶等(2017)研究發(fā)現(xiàn)，與全麥粉饅頭相比，擠壓膨化全麥饅頭的醛類化合物相對含量急劇增加，且新增了吡嗪類和酚類化合物，這可能是擠壓膨化全麥粉饅頭有特殊異味的主要原因。因此，小麥揮發(fā)性物質(zhì)在不同加工階段會有所變化，可能會產(chǎn)生新的化合物(燕雯等, 2012)。

2.2 稻谷揮發(fā)物

稻谷作為主要糧食作物之一，其產(chǎn)量占世界谷物總產(chǎn)量的1/3。稻米香氣品質(zhì)的評估和研究在促進稻米市場競爭和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟方面發(fā)揮著重要作用，其中特征性揮發(fā)性化合物的鑒定對稻米香氣分析至關重要。作為我國的主要儲備糧食種類，稻谷在儲藏期間由于自身的呼吸和各種酶的作用，其品質(zhì)會隨著儲藏時間的延長而不斷變化，甚至劣變。迄今為止，稻谷中已報告了300多種揮發(fā)性化合物，主要有烷烴類、苯環(huán)類、醛類、酮類、醇類、酸酯類和雜環(huán)類7大類(Champagne, 2008; Hashemietal., 2013)。林家永等(2009)采用頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用法對不同品種稻谷的揮發(fā)性成分進行分析，結(jié)果表明揮發(fā)性成分總含量最高的是醛類和烴類，其次為醇類、酮類和雜環(huán)類。曹俊等(2017)對不同儲藏溫度下稻谷的揮發(fā)物進行檢測，研究發(fā)現(xiàn)在低溫(10℃)儲藏時，檢測到的稻谷揮發(fā)性成分最多，其中2，6-二叔丁基對甲酚、辛基酚、肉桂腈是新鮮稻谷中的特征性揮發(fā)性物質(zhì)。Buda等(2016)在揮發(fā)性化合物中發(fā)現(xiàn)了茶香酮并證明其能引起印度谷螟雌蟲的嗅覺反應。夏雨杰等(2020)測定稻谷儲藏期間感染霉菌前后揮發(fā)性物質(zhì)的變化，研究發(fā)現(xiàn)酮基、醛基、羥基等含氧基團和含氮基團是稻谷的揮發(fā)性氣味的來源，此類物質(zhì)在稻谷儲藏期間隨著霉變程度的加深會產(chǎn)生較大差異。

2.3 玉米揮發(fā)物

玉米是全球三大谷物之一，也是我國主要的儲備糧食種類，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。它不僅可以直接供給人們食用，還可以生產(chǎn)加工成飼料。玉米在儲藏期間易遭受蟲害，且因呼吸作用會發(fā)生劣變，致使其種用、食用和加工品質(zhì)降低。采用頂空固相微萃取不同儲藏時間玉米的揮發(fā)性物質(zhì)，周顯青等(2008)研究發(fā)現(xiàn)隨著儲藏時間的延長，玉米的揮發(fā)物含量逐漸增加。其中，總揮發(fā)性物質(zhì)含量、丙酮、對環(huán)己二烯、環(huán)戊乙炔、乙酸、己醛等的含量與儲藏時間、生理生化指標有較高相關性，可作為玉米儲存品質(zhì)變化的評判指標。錢佳成和宋偉(2020)模擬倉儲條件，采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)對玉米揮發(fā)性物質(zhì)進行檢測，確定了香蘭素、不飽和烯烴、不飽和烯醇等物質(zhì)可有效判別玉米儲藏狀態(tài)。褚能明等(2017)檢測了不同品種鮮玉米的揮發(fā)性物質(zhì)，主要成分有醇類、醛類、酮類、酯類、烴類、有機酸類以及雜環(huán)類化合物等。徐瑞等(2019)對不同儲藏溫度條件下的玉米樣品進行揮發(fā)性成分萃取分析，研究發(fā)現(xiàn)隨著儲藏溫度的降低，玉米中的烴類、酮類物質(zhì)相對含量逐漸減小。

2.4 燕麥揮發(fā)物

燕麥作為另一類具有獨特香味的谷物，因營養(yǎng)價值全面，膳食纖維豐富，受到國內(nèi)外研究人員的重視。Schuh和Schieberle(2005)對燕麥片揮發(fā)性物質(zhì)的研究報告稱，(E,E,Z)-2,4,6-壬烯醛是影響燕麥片風味的特征性揮發(fā)物。該物質(zhì)在空氣中的極低氣味閾值為0.0002 ng/L時，表現(xiàn)出強烈的燕麥片狀氣味。汪新潔等(2018)采用SPME技術對經(jīng)過不同擠壓膨化熱處理的燕麥片揮發(fā)性成分進行提取分析，結(jié)果表明1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛和2-戊基呋喃可作為擠壓燕麥片獨特風味的關鍵風味化合物。孫培培等(2011)采用同時蒸餾萃取氣質(zhì)聯(lián)用(SDE-GC-MS)對燕麥片中的揮發(fā)性成分進行了提取分析，得到72種揮發(fā)性化合物，其中含量最高的成分為芥酸酰胺。Klensporf等(2008)采用氣相色譜-嗅覺測定法和香氣提取物稀釋分析法(Aroma extract dilution analysis, AEDA)鑒定出燕麥片的主要香氣成分是2-甲基-3-呋喃硫醇，脫殼后燕麥片中總揮發(fā)性物質(zhì)減少至430.8 μg/kg，這可能是去除麩皮的效果，因為麩皮中也含有少量揮發(fā)性物質(zhì)。

3 儲糧害蟲和糧食揮發(fā)物的關系研究

3.1 糧食揮發(fā)物對昆蟲行為反應的影響

不同植物在自然條件下會釋放出不同的揮發(fā)性物質(zhì)，且在受到害蟲取食刺激后會釋放出揮發(fā)性成分，主要是萜類、含氮和含硫類化合物(莫圣書等, 2006)。早在20世紀90年代，Dicke等(1992)研究發(fā)現(xiàn)，植物揮發(fā)物會刺激蛾類昆蟲的性信息素合成和釋放速率，對雌雄蟲的吸引和交配行為起到促進作用。通過研究植物揮發(fā)物對昆蟲行為反應的影響可為研究儲糧害蟲與儲糧環(huán)境中揮發(fā)物的關系提供新思路。Phillips等(1993)研究了糧食揮發(fā)物對米象和赤擬谷盜Triboliumcastaneum的引誘性，結(jié)果表明米象對新鮮谷物中的戊醛、麥芽酚和香蘭素表現(xiàn)出趨向性，而赤擬谷盜無明顯反應。Ukeh等(2010)研究發(fā)現(xiàn)象蟲對玉米和小麥種子揮發(fā)物均有較強的趨向性，但對姜ZingiberofficinaleRoscoe、胡椒PipernigrumL.等刺激性植物揮發(fā)物的氣味表現(xiàn)出明顯的驅(qū)避反應。周強等(2003)通過研究發(fā)現(xiàn)褐飛虱Nilaparvatalugens(Stal.)成蟲對水稻揮發(fā)物主要成分2-庚醇表現(xiàn)出明顯驅(qū)避性。劉鑫宇(2020)研究了10種谷物揮發(fā)性物質(zhì)對印度谷螟幼蟲的引誘效果，其中燕麥、薏仁醛類物質(zhì)和高粱Sorghumbicolor(L.)Moench中酸類物質(zhì)對幼蟲的引誘效果最好。Trematerra等(2010)通過研究發(fā)現(xiàn)相較于完整糧粒和蟲害糧粒，鋸谷盜Oryzaephilussurinamensis和赤擬谷盜等儲糧害蟲更容易被機械損傷糧粒釋放的揮發(fā)物吸引。夾竹桃葉干粉對赤擬谷盜有一定的控制作用，且對幼蟲的驅(qū)避效果好于成蟲(段愛菊等, 2005)。Cao等(2018)通過試驗發(fā)現(xiàn)，藥材甲Stegobiumpaniceum對不同的藥材揮發(fā)物會表現(xiàn)出顯著的寄主氣味偏好，這說明昆蟲能夠根據(jù)氣味刺激來區(qū)分不同的寄主，并證實了揮發(fā)性物質(zhì)在藥材甲成蟲尋找寄主過程中起著重要作用。Zhang(2020)通過對害蟲發(fā)生率的調(diào)查發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)戊酸與昆蟲的傷害率呈負相關，適當濃度的戊烷酰胺可保護稻谷免受害蟲侵害。已有研究表明，糧食揮發(fā)性成分多且復雜，對昆蟲的行為具有重要影響，可以用作天然引誘劑、驅(qū)避劑、拒食劑和產(chǎn)卵抑制劑。目前，谷物揮發(fā)物在控制儲存的谷物害蟲中的應用主要是將谷物揮發(fā)物與昆蟲信息素結(jié)合以形成食物引誘劑，并通過調(diào)節(jié)其行為來控制害蟲(Niuetal., 2016)。

3.2 害蟲發(fā)生對儲糧揮發(fā)物的影響

中國有226種儲藏性害蟲，其中大多數(shù)是鞘翅目，其次是鱗翅目(李丹丹等, 2019)。不同的儲糧種類、不同的儲糧害蟲發(fā)生時環(huán)境當中的揮發(fā)性化合物組成與含量不同(表2)。

表2 不同檢測樣品中的揮發(fā)性化合物

3.2.1赤擬谷盜發(fā)生與儲糧揮發(fā)物的關系

赤擬谷盜Triboliumcastaneum(Herbst)是糧食儲藏和加工期間的主要害蟲，常存在于儲藏的小麥及加工后的小麥粉當中，不僅會對糧食造成直接的危害，而且會導致糧食品質(zhì)劣變。已有研究表明其主要揮發(fā)性成分有甲基-1,4-苯醌(MBQ)和乙基-1,4-苯醌(EBQ)(Atrygalleetal., 1991; Eisneretal., 1998)，通常與大量的1-戊二烯(C15:1)一起存在。Villaverde等(2007)采用固相微萃取技術(SPME)提取赤擬谷盜釋放的揮發(fā)性物質(zhì)，結(jié)合GC-MS鑒定分析在樣品中檢測出苯醌，表明SPME分析在檢測害蟲揮發(fā)物方面存在巨大潛力。Niu等(2016)通過提取赤擬谷盜的揮發(fā)性成分，首次檢測到2-甲基-對苯醌和4-乙基-1,3-苯并二醇。2-乙基-2,5-環(huán)己二烯-1,4-二酮僅存在于赤擬谷盜感染的小麥粉中，被認為是檢測小麥粉中赤擬谷盜發(fā)生的特征性物質(zhì)。Abuelnnor等(2010)對赤擬谷盜感染的小麥粉中特征性揮發(fā)性化合物進行檢測，除了已知物質(zhì)外還檢測出4種被赤擬谷盜感染的小麥粉所特有的揮發(fā)性物質(zhì)：3-戊烯-2-酮、3-辛酮、2-辛烯醛和2-丁基-1-辛醇。通過檢測特征性揮發(fā)物的含量變化，可預測儲糧環(huán)境中的赤擬谷盜發(fā)生情況。

3.2.2銹赤扁谷盜發(fā)生與儲糧揮發(fā)物的關系

銹赤扁谷盜Cryptolestesferrugineus(Stephens)是一種廣泛分布于小麥和其他谷物中的害蟲。Senthilkumar(2010)采用頂空萃取銹赤扁谷盜釋放的揮發(fā)性物質(zhì)進行分析，研究發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)含量會隨著蟲口密度的不同而變化，高溫和低溫會促進害蟲釋放更多的揮發(fā)性化合物。Borden等(1979)證實銹赤扁谷盜對小麥揮發(fā)物表現(xiàn)出明顯選擇趨向性。孫博(2018)比較了12種常見糧食的揮發(fā)性化合物對銹赤扁谷盜的引誘效果，晚秈稻米和小黃米的引誘效果最顯著，其中戊醛、庚醛、異辛醇對銹赤扁谷盜有明顯的引誘作用。Collins等(2007)提取豆角花生的揮發(fā)性物質(zhì)，研究其對銹赤扁谷盜的吸引效果。結(jié)果表明異丁酸壬基、戊烷-2- 1、辛烷-3-1、3-甲基丁醇、己酸、4-乙基苯乙酮、e-3-辛烷-2-1、e-2-壬烯醛和壬醛等有助于增強銹赤扁谷盜的活性，使得誘捕率大大提升。

3.2.3象蟲發(fā)生與儲糧揮發(fā)物的關系

Abuelnnor等(2010)研究發(fā)現(xiàn)被谷象Sitophilusgranarius侵染的小麥會產(chǎn)生2-甲基呋喃、2-乙基呋喃、2-甲基-1-丁醇、2-乙基-2-戊烯醛和2,5-二甲基吡嗪等揮發(fā)性化合物。張凌芳(2018)研究表明β-谷甾醇乙酸酯、膽固醇乙酸酯、γ-谷甾醇和β-谷甾醇為米象特有的揮發(fā)性化合物，可用來進行種的驗證。Li(2013)發(fā)現(xiàn)不同品種的小麥提取物對玉米象和赤擬谷盜的吸引力不同。Srivastava等(2019)通過檢測稻谷中尿酸和蛋白質(zhì)的含量變化與傳感器的響應情況進行對比，驗證了電子鼻傳感器可用于監(jiān)測存儲稻谷中米象侵染的可行性。玉米在儲存過程中會受到玉米象和鐮刀菌的侵染，從而導致糧食變質(zhì)和經(jīng)濟損失。Usseglio等(2017)研究發(fā)現(xiàn)暴露于1-辛烯-3-醇和3-辛醇的玉米籽粒損害較小，暴露于真菌揮發(fā)物的玉米籽粒對玉米象的吸引力較小，不易受到傷害。說明感染真菌的玉米釋放出的VOCs可以減少玉米象的侵害。

3.2.4其他儲糧害蟲

Xie等(2014)鑒定了小麥植物揮發(fā)物中的4種成分：水楊酸甲酯、醋酸順式己烯、己烯醇和1-己醇。水楊酸甲酯只對異色瓢蟲Harmoniaaxyridis有吸引力，順-3-己烯乙酸和己烯醇的混合物對麥長管蚜Sitobionavenae和異色瓢蟲有吸引力，順-3-己烯乙酸對麥長管蚜有較強的吸引力，而1-己醇對麥長管蚜的吸引力大于對其天敵的吸引力。Behzad等(2019)采用電子鼻(E-nose)系統(tǒng)對小麥粉中地中海粉螟Ephestiakuehniella密度進行檢測，其中對5齡幼蟲的靈敏性最高，準確率達90%。Laopongsi等(2014)采用頂空固相微萃取法(SPME)檢測儲藏小麥中害蟲感染情況，結(jié)果表明SPME法可有效提取幾種常見儲糧害蟲所釋放的揮發(fā)性化合物。其中，對谷蠹Rhyzoperthadominica揮發(fā)物檢測的靈敏度最高，其次分別是對赤擬谷盜和銹赤扁谷盜揮發(fā)物的檢測。在1 kg小麥小麥粉當中能夠成功地檢測出1頭谷蠹或者赤擬谷盜；在1 kg小麥粉中至少放置達到20頭銹赤扁谷盜時才能夠被檢測出來。Carroll等(2006)研究發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda幼蟲對損傷玉米的揮發(fā)性化合物表現(xiàn)出顯著趨向性，芳樟醇和4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯是玉米受到蟲害1 h后主要的揮發(fā)性化合物。張玉榮等(2019)通過研究發(fā)現(xiàn)被害蟲侵害后的小麥中烷烴類物質(zhì)含量先下降后上升，烯烴類和酮類物質(zhì)含量上升，醛類物質(zhì)含量下降。這些揮發(fā)性化合物可能是害蟲的特征性物質(zhì)，可以通過監(jiān)測以上物質(zhì)的含量變化預測糧食品質(zhì)的變化，為儲糧害蟲預防及治理提供新思路。

4 結(jié)論與展望

國內(nèi)外對于谷物揮發(fā)物的相關研究主要集中在揮發(fā)物的提取鑒定、不同儲藏條件對其揮發(fā)物含量的影響、以及不同害蟲的揮發(fā)物成分組成和含量的差別等，對于將儲糧環(huán)境揮發(fā)物組成及含量變化用于害蟲預測預報與防治的研究較少。植物揮發(fā)性化合物會影響昆蟲性信息素的合成及昆蟲行為反應，昆蟲的為害也會影響植物揮發(fā)物成分和含量的變化(祝傳書等, 2003; 張秀歌等, 2015)。赤擬谷盜發(fā)生時會產(chǎn)生苯醌類特征性揮發(fā)物，可作為判斷儲藏環(huán)境中是否有赤擬谷盜發(fā)生的依據(jù)。但經(jīng)赤擬谷盜感染的小麥粉會產(chǎn)生3-戊烯-2-酮和3-辛酮等新的揮發(fā)性成分(NIUetal., 2016)。因此，苯醌并不是判斷赤擬谷盜發(fā)生的唯一物質(zhì)。在實際儲糧環(huán)境中，害蟲取食、運動或交配等行為發(fā)生時會對環(huán)境中的CO2含量產(chǎn)生影響，同時可能產(chǎn)生某些特殊物質(zhì)，引起儲糧環(huán)境中的揮發(fā)性物質(zhì)的組成與含量變化。因此在日常倉儲管理工作中可通過監(jiān)測CO2濃度變化、害蟲特征性揮發(fā)物的出現(xiàn)判斷糧食是否受到害蟲侵染，并可作為判斷糧食品質(zhì)變化的依據(jù)。如何通過高效、及時、便捷檢測儲糧環(huán)境中特征性揮發(fā)物組成與含量的變化對害蟲發(fā)生進行早期預警是未來儲糧害蟲綜合治理的研究熱點。今后可通過聯(lián)合改進揮發(fā)物提取、分離、分析鑒定技術，建立儲糧環(huán)境特征性揮發(fā)物與儲糧害蟲發(fā)生的數(shù)學模型，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)對儲糧環(huán)境中害蟲發(fā)生的遠程實時監(jiān)測，對儲糧害蟲的發(fā)生進行早期預警，為高效防治儲糧害蟲、確保安全儲糧保駕護航。