Национален институт за хранене и здраве, Китайски център за контрол и профилактика на заболяванията, Пекин, Китайска народна република, Ключова лаборатория за оценка на риска за безопасността на храните, Китайски национален център за оценка на риска за безопасността на храните, Пекин, Китайска народна република

продукти

Отдел за свързване на Централна лаборатория, Общински център за контрол и профилактика на заболяванията в Пекин, Пекин, Китайска народна република

Ключова лаборатория за оценка на риска за безопасността на храните, Китайски национален център за оценка на риска за безопасността на храните, Пекин, Китайска народна република

Ключова лаборатория за оценка на риска за безопасността на храните, Китайски национален център за оценка на риска за безопасността на храните, Пекин, Китайска народна република

Ключова лаборатория за оценка на риска за безопасността на храните, Китайски национален център за оценка на риска за безопасността на храните, Пекин, Китайска народна република

  • Кай Джао,
  • Бинг Шао,
  • Даджин Ян,
  • Fengqin Li,
  • Jianghui Zhu

Фигури

Резюме

Цитат: Zhao K, Shao B, Yang D, Li F, Zhu J (2015) Естествена поява на токсини Alternaria в продукти на основата на пшеница и тяхната диетична експозиция в Китай. PLoS ONE 10 (6): e0132019. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0132019

Редактор: Аймин Джанг, Институт по генетика и биология на развитието, КИТАЙ

Получено: 24 февруари 2015 г .; Прието: 9 юни 2015 г .; Публикувано: 29 юни 2015 г.

Наличност на данни: Всички релевантни данни се намират в хартията и нейните поддържащи информационни файлове.

Финансиране: Тази работа беше подкрепена от Националната високотехнологична програма за научноизследователска и развойна дейност (Програма 863), Министерство на науката и технологиите на Китайската народна република Номер на безвъзмездните средства: 2012AA101603 (http://www.863.gov.cn/). Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.

Конкуриращи се интереси: Авторите са декларирали, че не съществуват конкуриращи се интереси.

Въведение

Зърнените култури често се заразяват от видове Alternaria, които са способни да произвеждат редица микотоксини. Най-важните токсини на Alternaria, които са химически характеризирани и имат документирана токсичност за животните, могат да бъдат групирани в три различни структурни класа: производни на дибензопирон като в алтернариол (AOH), алтернариол монометилов етер (AME) и алтенуен (ALT); производно на тетраминова киселина тенуазонова киселина (TeA); и периленовите производни алтертоксини I, II и III (ATX I, II и III) [1,2]. Доказано е, че тези токсини имат вредно въздействие върху животните, включително цитотоксични, фетотоксични и тератогенни дейности [3]. Те също са мутагенни, кластогенни и естрогенни в микробни и бозайникови клетъчни системи и туморогенни при плъхове [4–7]. В допълнение, консумацията на зърнени култури, нападнати от видове Alternaria и замърсени със свързани микотоксини, е свързана с риск от рак на хранопровода при хората в Китай [8].

Материали и методи

Реактиви и химикали

Метанолът и ацетонитрилът, използвани за екстракция на проби и разделяне на токсини, са от HPLC (Dikma Pure, Richmond Hill, GA). Както амониевият бикарбонат (Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, Мисури), така и мравчената киселина (≥ 95% чистота) (Fluka, Steinheim, Германия) са аналитични. Чиста вода е получена от Millipore Milli-Q System (Millipore, Bedford, MA). Стандарти за алтернариол (чистота> 98%), алтернариол монометилов етер (чистота> 98%), тентоксин (чистота> 99%) и тенуазонова киселина (чистота> 99%) са закупени от Fermenteck Ltd. (Fermenteck, Йерусалим, Израел). Всички експериментални практики следваха насоките за безопасност на околната среда за употреба на химикали, разрешени от Китайския национален център за оценка на риска за безопасността на храните.

Проби

Общо 181 пакетирани проби от пшенично брашно, произхождащи от реколтата през 2013 г., бяха събрани на случаен принцип чрез посещение на супермаркети и пазари за селскостопанска търговия в провинциите Хенан, Шандонг, Анхуей и Дзилин и в Пекин, които са най-важните региони за производство на пшеница с годишен добив на пшеница. съставляващи около 70% от общия брой в Китай. Пшеницата съставлява около 80% от зърнените култури и храни на основата на пшеница като хляб на пара, юфка и палачинки, които са основните храни за консумация от човека в тези райони. В Пекин 142 продукта на основата на пшеница, включително сушени юфка (n = 52), хляб (n = 50) и хляб на пара (n = 40) бяха събрани от супермаркетите и пазарите за селскостопанска търговия. Тъй като Пекин е столицата на Китай, основната марка сушени юфка, произведени в цял Китай, може да се намери на пазара в Пекин. Следователно тези проби са представителни. Всички проби се съхраняват при хладни и сухи условия (сушена юфка) или при 4 ° C (хляб и хляб на пара) до анализ.

По отношение на редукцията на пробата от пшенично брашно до подпроба за анализ, бяха взети три допълнителни проби от всеки от горния, средния и долния слой на контейнерите. Множество подпроби (приблизително 500 g) се обединяват, смесват се старателно и се раздробяват. Противоположните четвърти бяха отхвърлени, а останалата част отново смесена, за да се получи окончателна намалена проба от 250 g. Половината от целия композит се комбинира, фино се смила за храни на пшенична основа и се взема 5 g тестова порция за анализ. Всички смлени проби се съхраняват в найлонови торбички с цип при -30 ° C преди анализ.

Анализ на токсините

Данни за консумацията на храна

Данните за потреблението на храна са предоставени от националното проучване на хранителните вещества и здравето в Китай от 2002 г., като се използват три последователни 24-часови изземвания от храната от интервюта лице в лице, включително един уикенд. Данни за потреблението от общо 68 959 субекта на възраст 2–100 години са били наети.

Анализ на данни

Тестът на Kruskal-Wallis H е използван за статистически анализ в сравнение на концентрациите на токсини в различни хранителни матрици (хляб на пара, сушени юфка, хляб, пшенично брашно), последвано от прилагане на Mann-Whitney U Test за допълнителен анализ, ако има значителна разлика в токсина концентрация между двете матрици на храната. Корелациите в концентрациите между всеки два токсина бяха изследвани чрез прост корелационен анализ на Spearman.

Изчисляване на хранителната експозиция на токсини Alternaria от китайското население

Данните за естествената поява на четирите токсина в продукти на основата на пшеница са обработени съгласно принципите, препоръчани от Световната здравна организация (СЗО) и EFSA [13, 14]. За AOH е използван подход с долна граница и горна граница (LB-UB). Долната граница присвоява стойност нула за левоцензурирани резултати, а горната граница присвоява стойността на LOD на резултати под LOD. За TeA, TEN и AME е използван метод на заместване, при който на левоцензурирани данни се присвоява стойността на половината LOD. Подходът на прага на токсикологичната загриженост (TTC) е използван за оценка на относителните нива на загриженост на тези четири микотоксини за човешкото здраве, както се препоръчва от литературите [15, 16]. Средната, средна, 97,5 процентила и максималната диетична експозиция са получени за общата и подгрупите на населението, включително деца (2–6 години), юноши (7–17 години), възрастни (18–59 години) и възрастни хора ( ≥ 60 години). Данните за индивидуална консумация на храна са комбинирани със средните стойности на поява на всеки токсин, за да се получат средни и високи оценки на експозицията (95-ия процентил). Средната хранителна експозиция (средна консумация при различни възрастови популации) и високата диетична експозиция (95-и персентил консумация на храна) на токсини Alternaria бяха изчислени отделно.

Резултати и дискусия

Естествена поява на микотоксини Alternaria в пшенично брашно и храни на основата на пшеница