郭春景張志娟王建忠
(1.遼寧省農業(yè)科學院農業(yè)質量標準與檢測技術研究所,遼寧 沈陽 110161;2.農業(yè)農村部農產品質量安全風險評估實驗室(沈陽),遼寧 沈陽 110161;3.遼寧省農業(yè)科學院信息研究所,遼寧 沈陽 110161)
真菌毒素是由曲霉、青霉等真菌在適宜條件下產生的次級代謝產物,目前已知的真菌毒素約有400多種[1],具有強烈的致癌、致畸、致突變作用[2]。根據糧農組織報告,有25%的糧食受到真菌毒素的污染[3],這其中包括黃曲霉毒素、伏馬菌素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A和T-2毒素。
近年來,國內真菌毒素研究多集中在檢測方法和降解方面。如,最常用的方法是高效液相色譜串聯(lián)質譜法[4],其靈敏度高、穩(wěn)定性好,適用于多組分分析;光譜學技術(如紅外光譜、熒光光譜、拉曼光譜、太赫茲時域光譜)、成像技術(如X射線成像、高光譜及多光譜成像、熱成像、彩色成像)等無損檢測技術,能夠實現(xiàn)自動化操作,較省時簡便[5];利用乳酸菌去除真菌毒素具有安全、高效、成本低、適用范圍廣的優(yōu)點[6];臭氧熏蒸對玉米胚中真菌毒素具有降解消除作用[7]。
應用文獻計量學方法對真菌毒素相關文獻進行研究熱點分析的文獻少見報道。本研究利用文獻計量方法,以國家科技圖書文獻中心數據庫為數據源,對2010年以來全球真菌毒素文獻進行了計量分析,總結了真菌毒素領域主要研究熱點,以期為相關領域的科技創(chuàng)新和管理決策提供情報支撐和數據參考。
以國家科技圖書文獻中心數據庫為數據源,以Mycotoxin* or Biological Toxins* or Fungal toxin*為檢索條件對2010年以來全球真菌毒素文獻進行檢索,獲取相關期刊論文1949篇,檢索時間為2022年10月20日。利用Excel 2010對檢索到的真菌毒素文獻進行統(tǒng)計分析。
從文獻計量學角度看,某學科領域一定時段內出現(xiàn)頻次最高的關鍵詞通常是該領域的研究熱點。本文對真菌毒素研究領域≥30次的高頻關鍵詞進行抽取,經過聚類分析,全球真菌毒素領域研究熱點包括4個方面:真菌毒素的毒性研究;真菌毒素的檢測方法研究;真菌毒素的風險評估研究;真菌毒素的脫毒研究。
真菌毒素毒性研究熱點詞包括細胞毒性、基因表達、遺傳毒性、肝毒性、腎毒性、代謝、毒性、毒代動力學等。
Sophie等[8]關注了新興鐮刀菌和鏈格孢霉菌毒素,發(fā)現(xiàn)大多數新興毒素具有免疫調節(jié)作用,鏈格孢霉素對生殖健康具有危害。Freire L等[9]對隱蔽型真菌毒素的形成、檢測、發(fā)生及毒性作用等方面的研究進行了分析。Khaneghah A M等[10]通過meta分析評估了面包、玉米片、早餐谷類食品和面食制品中總黃曲霉毒素(TAF)、赭曲霉毒素A(OTA)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)的患病率和濃度的排序。混合真菌毒素的聯(lián)合毒性研究可能成為未來的研究熱點。
真菌毒素的檢測方法熱點詞包括液相色譜、質譜、生物傳感器、酶聯(lián)免疫法等。
Malachová A等[11]根據歐洲委員會衛(wèi)生和消費者事務總局(SANCO)第12495號文件中確定的準則,對LC-MS/MS法測定295種真菌和細菌代謝物進行了優(yōu)化和驗證??疾炝?種不同類型的食品基質,包括嬰兒蘋果泥(高水分含量)、榛子(高脂肪含量)、玉米(高淀粉含量和低脂肪含量)和青椒(困難或獨特的基質),結果證明方法是可行的。Dong H等[12]建立了果蔬中7種真菌毒素的超高效液相色譜-質譜/質譜分析方法,首次測定了7種真菌毒素在貯藏過程中的濃度變化。Sulyok M等[13]討論了現(xiàn)行方法驗證準則的適用性和實用性。特別對不同基質(小麥、玉米、無花果、葡萄干、核桃、開心果和杏仁)、不同濃度水平和不同條件(重復性與實驗室間再現(xiàn)性)下提取步驟的回收率、基質效應等原始數據進行了統(tǒng)計,以確定為了顯著減少內部驗證所需工作量而跳過的實驗步驟。Zhou Q等[14]綜述了用于霉菌毒素監(jiān)測的光電化學(PEC)生物傳感器的光活性材料和信號策略,展望了該領域的發(fā)展前景;開發(fā)分體式PEC生物傳感器,并將PEC生物傳感器與陣列、微流體和芯片相結合,將有助于實現(xiàn)高通量和自動化。Femenias A等[15]介紹了高光譜成像(Hyperspectral imaging,HSI)技術在檢測谷物中鐮刀菌和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇中的最新應用。Pan T T等[16]建立了一種基于表面增強拉曼散射(SERS)的快速測定梨果實中鏈格孢酚(AOH)的方法。Kong D Z等[17]提出了一種建立在單克隆抗體基礎上的超靈敏免疫分析法,包括間接競爭酶聯(lián)免疫吸附試驗(ic-ELISA)和側流免疫層析試驗(ICA),用于食品和飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的檢測。真菌毒素檢測方法主要聚焦液相色譜質譜聯(lián)用技術和快速檢測技術的開發(fā)與應用。
真菌毒素的風險評估研究熱點詞包括風險評估、接觸評估、食品安全等。
Marin S等[18]討論了主要真菌毒素的暴露評估方法,包括通過真菌毒素含量、消費數據以及暴露的生物標記物的評估方法。Knutsen H K等[19]評估了DON、3-Ac-DON、15 Ac-DON和DON-3-葡萄糖苷對動物和人類健康的風險;結果發(fā)現(xiàn),急性飲食暴露并沒有引起人類的健康問題,慢性飲食暴露存在潛在的健康問題。Mishra S等[20]對脫氧鐮刀菌烯醇(DON)的發(fā)生進行了綜述,發(fā)現(xiàn)目前的接觸程度可能對消費者特別是在成長中的兒童造成健康風險。
真菌毒素的脫毒研究熱點詞包括吸附、生物防治、生物降解、解毒等。真菌毒素脫毒技術研究可以聚類為4個研究方向:物理脫除技術研究,包括物理吸附法、擠壓膨化法、輻射處理、微波降解等;化學脫毒技術研究,包括臭氧降解、氨氣蒸熏等;微生物脫毒技術研究,包括微生物降解和微生物吸附等;污染預防與控制研究,包括預防糧食作物田間生長及收獲后儲藏過程中毒素的生物合成及代謝。
Adebo O A等[21]評估了微生物降解作為消除黃曲霉毒素(AFs)污染方法及其在食品和飼料行業(yè)商業(yè)化時缺失的環(huán)節(jié),并認為這是具有研究潛力的領域。Hu Y等[22]研究了姜黃天然揮發(fā)油(EO)對黃曲霉的體外抗真菌活性、作用機制及體內抗黃曲霉活性,表明姜黃作為一種環(huán)境友好型抗真菌劑具有潛在的應用前景。Luo Y等[23]綜述了各種真菌毒素的解毒策略,包括采前預防策略和采后解毒策略;采前預防策略包括適當的環(huán)境因素、良好的農業(yè)和生產規(guī)范以及有利的儲存規(guī)范;針對采后脫毒策略,探討了物理、化學、生物和其他發(fā)展中的創(chuàng)新策略。Grande-Tovar C D等[24]綜述了以殼聚糖為基質,以植物精油為抗真菌劑制備薄膜、涂層和納米凝膠的研究進展,發(fā)現(xiàn)使用殼聚糖精油薄膜或納米乳劑,提高了水果在真菌腐蝕方面的保鮮性。其效果取決于從聚合物基質中釋放抗菌化合物的能力、精油的類型、真菌種類和培養(yǎng)溫度。
利用文獻計量學方法可以很好地追蹤真菌毒素領域的最新動態(tài),密切關注該領域的發(fā)展,為科研人員提供有用的支持。
未來,研究熱點主要集中在真菌毒素的快速檢測、真菌毒素聯(lián)合毒性研究和真菌毒素的控制等方面。生物傳感器在真菌毒素快速檢測方面具有重要的應用前景,研究重點包括開發(fā)針對新污染物的適體、提高傳感器的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性并設計轉換為芯片、開發(fā)能夠同時檢測同一樣品中的多種真菌毒素目標物。聯(lián)合毒性研究應用析因設計、等色線法、生物模型等不同方法分析多毒素加和、協(xié)同或拮抗作用。真菌毒素的控制可能來自于有利的環(huán)境條件、良好的生產實踐、適當的采后貯藏、安全的脫毒程序的組合。其中多種植物提取物被證明對真菌毒素產生具有抑制作用,是一種生物安全的抑制劑;而納米顆粒吸附劑用于真菌毒素的降解具有良好的效果。未來這些研究熱點的成果將對人類健康產生重大的積極影響。