为什么呕吐毒素超标的玉米，伏马毒素也会高？——真菌毒素共污染背后的秘密

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进入粮食收购季一段时间了，今年的情况比较特殊，很多企业重视了伏马毒素的检测。然后有朋友就注意到了一个现象，那就是很多呕吐毒素超标的玉米，伏马毒素含量也很高。有的甚至高的离谱，国标限量在60PPM，检测值甚至有的达到了140PPM。朋友问我这个是不是巧合还是有什么原因。其实，这个现象背后是有科学依据的。今天就聊一下真菌毒素的“共污染”现象。

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呕吐毒素和伏马毒素共污染不是错觉，是真实存在的现象
朋友观察到呕吐和伏马同时升高的现象有可能是个人的感觉。个人的感觉有时候会给人错误的判断。那还是看看研究数据怎么说吧。

我找到了一些真菌毒素污染的科研论文中的研究数据，发现有不少研究指出： 呕吐毒素 和 伏马毒素 经常在玉米等样本中同时被检测到。以下是几个有代表性的数据与研究：

研究数据告诉我们什么？

• 在克罗地亚对 40 个饲料厂玉米样品的检测中，ELISA 方法测定 DON 与 FUM 浓度，结果显示两者高度相关。
• 在欧洲，玉米中 DON 与 FUM（FBs）经常共出现（co?occurrence）。
• 印度尼西亚 45 份玉米及玉米制品中，35.56% 样品同时检测到 DON 和 FUM。
• 美国 2013–2019 年对玉米粮食和青贮的 35 种毒素检测中，DON 与 FUM 的共污染很常见。
  

小贴士：DON 和 FUM 在玉米/饲料中高频率共存，并非偶然！

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真菌毒素的“伴随性”超标现象并不是个例
其实在谷物中，真菌毒素的同时污染并不是只有呕吐毒素和伏马毒素。很多研究发现了其它的真菌毒素共同污染的情况。除了 DON 和 FUM，还有其他毒素组合也会“扎堆”出现：

• 呕吐毒素DON + 玉米赤霉烯酮ZEN
  
  • 在一项西班牙饲料样本研究中，23.8% 样本检出 DON-ZEN 共存。
    
• 呕吐DON + 伏马FUM + 玉米赤霉烯酮ZEN
  
  • 在一项美国进行的 328 份玉米样本中分析发现，DON + FUM + ZEN三毒素同时存在的样本占 36.59%。
    
• 镰刀菌酸Fusaric Acid（FA） + DON
  在美国对711 份玉米粮样本 和 1117 份玉米青贮样本做了长达 7 年（2013-2019年）、35种毒素检测的调查，结果发现：
  
  • 平均每个样本检测到约 4.8 种毒素
  • 镰刀菌酸FA + DON 共存概率达 0.591
    

小提示：真菌毒素的共污染现象真的很常见，多毒素同时存在并不少见。

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为什么 DON、ZEN 和 FUM 会共同升高？
学术上通常用 “共存（co-occurrence）” 或 “共污染（co-contamination）” 来描述同一份样本中存在两种或以上毒素的现象。

看起来神秘的现象，背后一定是有一个原因的，这个原因就在镰刀菌上：

• DON、ZEN和伏马毒素FUM 都由镰刀菌产生
  
  • DON 和 ZEN 是由禾谷镰刀菌产生的
  • 伏马毒素FUM 是由 轮枝镰刀菌产生的
    
    
    
• DON & ZEN 是同一个菌种产生
  
  • 所以 DON 和 ZEN 是最典型共污染组合
    
• 伏马毒素FUM 的生长条件与 DON 的禾谷镰刀菌高度重叠
  
  • 因此容易看到 DON + FUM 或 ZEN + FUM 共污染
    

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镰刀菌为什么能在同一块玉米地共存？
主要有这么几个原因：

• 生态位重叠
  
  • 禾谷镰刀菌F. graminearum：通常是先感染花丝、穗顶，然后产生 DON + ZEN
  • 轮枝镰刀菌F. verticillioides：一般是从花丝或者虫伤部位进入，继而产生伏马毒素FUM
  • 两种镰刀菌在玉米穗上“分区繁殖”，环境适合时同时发展
    
• 三种毒素共同偏好高湿和温暖环境
  DON、ZEN和FUM三种毒素的“气候偏好”高度一致：
  
  
  
  也就是说：
  
  一旦高温高湿同时出现，三类镰刀菌就都能快速产毒。
  
  因此灾害性年份（如下雨、台风季、晚熟，或秋收期连续阴雨）最容易出现三毒齐升。
• 虫害加速共存
  
  • 玉米螟、谷螟、蚜虫造成损伤，会显著促进伏马毒素 FUM 的累积，也会让禾谷镰刀菌更容易侵入：
  • 昆虫伤口形成了多种镰刀菌同时感染的高速通道，因此虫害高年份 三种毒素 DON、ZEN、FUM 全部偏高的概率上升。
    

小提示：环境 + 虫害 = 多毒素同时升高的高风险组合！

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为什么DON + ZEN + 伏马毒素FUM 会在玉米中三毒齐升？

• 同一生态环境促进多菌共生：从生长环境来说，“温暖 + 高湿 + 中后期降雨 + 虫害”，这是三个镰刀菌类群都喜欢的环境 ，往往会造成同时产毒。
  

• 玉米是所有镰刀菌的共同宿主：三类产毒菌都能在玉米穗、籽粒、花丝定殖，因此玉米是最典型三毒共污染作物。
  

• 储存条件也会二次放大共污染：
  若含水率 > 14% 入库，仓储高温高湿环境下，DON、ZEN和伏马毒素FUM 都能继续增长。
  

小贴士：储存期的轻微发霉也会促成多毒素并存

哪些真菌毒素共污染的组合最常见？

• DON + ZEN（最强组合） ：因为这两种毒素有同源产毒菌 ，所以这两种毒素是天生强关联，在饲料样本中共检率可达 20–40%
• DON + FUM ：这两种毒素田间共感染现象明显，多国玉米样本中检测结果显示，共检率可达 30–50%
• ZEN + FUM → 略低于 DON + FUM，但在玉米中仍很常见
• DON + ZEN + FUM（“三毒齐升”） → 部分年份、地域，玉米中出现率可达 20–35%
  

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我们熟悉的黄曲霉毒素，在这里是个“另类”
说到真菌毒素污染，我们最熟悉的莫过于黄曲霉毒素了，但是当我们讨论 DON、ZEN、FUM 等镰刀菌毒素常常“扎堆出现”时，为啥没有提到黄曲霉毒素呢？

因为在共污染这件事上，黄曲霉毒素（Aflatoxins，AFs）却是一个典型的 “另类” 。

为什么呢？原因在于黄曲霉毒素的产毒菌，与另外三种毒素的产毒菌，完全不属于同一个世界。
1. 产毒菌完全不同：

• DON、ZEN：由 禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum） 产生
• 伏马毒素FUM：由 轮枝镰刀菌（F. verticillioides / F. proliferatum） 产生
• AF（黄曲霉毒素）：由 Aspergillus flavus 和 Aspergillus parasiticus（黄曲霉）产生
  

完全不同的真菌家族，也喜欢完全不同的环境。因此 AF 通常“不参与” DON／FUM／ZEN 那种密集共污染。

2. 生长环境不同，一个爱湿冷，一个爱热干

• 镰刀菌：喜欢“高湿 + 温凉”
  

典型镰刀菌的生产场景是：

玉米接近成熟期，又正好遇到下雨、潮湿田间、偏凉的生长季、储存含水率高。导致镰刀菌疯长 ，最终导致 DON/ZEN/伏马FUM 一起变高

• 黄曲霉（Aspergillus flavus）：喜欢“高温 + 干旱”
  

典型黄曲霉的生产场景是：

干旱、热浪、高温、雨水少、籽粒干的较快、虫害严重。这正是是黄曲霉最爱的环境。

• 这也是为什么南方某些干旱年份，玉米很可能黄曲霉毒素高；而北方、黄淮海连续阴雨年份，则是 DON/FUM/ZEN 爆发。
  

3. 黄曲霉与其它产毒菌的生长时间点也不同：产毒窗口不重叠

• 镰刀菌通常是在 作物灌浆期，或者成熟前后 入侵为主；
• 黄曲霉更多的是在 成熟后、收获期、干旱后期、储存初期 才大量繁殖
  

两者的旺盛繁殖期往往 错开。

逻辑：DON/FUM/ZEN 高 ≠ AFB1 高；AFB1 高 ≠ DON/FUM/ZEN 高

中国不同地区毒素分布

• 东北地区（黑龙江、吉林、辽宁）：DON、ZEN 的“高发区”
• 华北地区（河北、山东、河南）： DON + ZEN + 伏马FUM 最复杂的区域
• 华东地区（江苏、安徽、江西、浙江）： DON + ZEN + AFB1 的“交叉地带”
• 华南地区（广东、广西、福建）： 黄曲霉毒素（AFB1）的绝对主场
  这些毒素的地区分布只是说明不同的地区自然条件与产毒菌生长条件的关系，并不是说这些地区每年只有某些毒素会超标。毒素超标的情况影响因素是很多的。
  

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总结
真菌毒素的世界比我们想象的复杂得多：DON、FUM、ZEN 往往在玉米和小麦中出现共污染现象；

而黄曲霉毒素（AFB1）则是个“另类”，因为它的产毒菌种、生态偏好和生长条件与镰刀菌完全不同，所以很少与 DON/FUM/ZEN 同发,只在特定地区，特定气候条件下同时出现。

从中国不同产粮区来看：东北、华北是镰刀菌毒素的高风险区，中部、华东则是多毒素共存区，南方高温干旱地区黄曲霉毒素占主导。毒素的检测策略应结合产地环境、气候和历史污染数据，进行针对性监控。

结论：了解共污染规律，能帮助企业科学安排检测，也提醒我们：一种毒素超标时，“朋友毒素”也可能在悄悄积累。只有把生态链和环境因素考虑进去，风险才能控制在源头。

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参考文献

• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22963490/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31947721/
• https://www.myfoodresearch.com/uploads/8/4/8/5/84855864/_46__fr-2022-447_shantika.pdf
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34437387/
• https://www.mdpi.com/2072-6651/15/3/172
• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11426393/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34437387/
• https://www.mdpi.com/2072-6651/13/8/516
  

来源：大张博士