黄曲霉毒素暴露与风险评估研究范文

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材料与方法

1数据来源

1.1黄曲霉毒素B1污染数据来源及检测

在我国31个省（市、自治区）的省会城市采集玉米类食品201份。在每个城市选择当地有代表性的超市（农贸市场、粮油店）作为采样点进行采样，采样点的分布兼顾城区、城郊、乡镇等不同社会区域，使采样区域能够覆盖我国不同气候、饮食类型和经济社会类型。所有样品用无菌封口袋密封包装，4℃储存。采用酶联免疫吸附试验（ELSA）法对样品中的黄曲霉毒素B1进行检测，试剂盒采用德国拜发公司（R-BiopharmAG）生产的ELISA试剂盒RIDASCREEN®AflatoxinB130/15（R1211），按照说明书规定的程序进行检测。该方法对样品中黄曲霉毒素B1的回收率为85%-101%，最低检测限（LimitofDetection，LOD）为1µg/kg。

1.2其他数据来源

暴露评估所需的食物消费量数据来自王君等整理的2002年中国居民营养与健康调查数据库中玉米食品消费数据，年龄体重等人口学数据来自评估所需的各人群的体重信息来自于《中国居民营养与健康状况调查报告之三-2002居民体质与营养状况》。选取2~6岁儿童、标准人、城市标准人和农村标准人4类人群进行暴露评估，按照消费量大小将每类人群分为一般消费人群和高消费人群两组，具体信息见表1。

2暴露评估模型的构建

食品中危害物质的暴露评估方法主要有点评估和概率评估两种方法。点评估方法基于食品摄入量、真菌毒素含量以及体重的点值（平均值或高百分位数如P95）计算得到，忽视了食物摄入量和真菌毒素含量的变异性以及抽样的不确定性，无法全面反映真菌毒素的暴露情况。为解决以上问题，本研究基于MonteCarlo模拟和Bootstrap抽样技术，采用非参数概率评估方法构建概率评估模型，模拟评估不同人群通过玉米食品对黄曲霉毒素B1的暴露水平，描述分析其变异性和不确定性。具体方法如下：

（1）对于每一组人群，按照公式ECT/W进行暴露评估。式中E代表该组人群通过玉米食品对黄曲霉毒素B1的摄入量，C代表该组人群对玉米食品的摄入量，T代表玉米食品中黄曲霉毒素B1的含量，W代表该组人群的体重。

（2）将检测得到的玉米食品样本中黄曲霉毒素B1污染水平定义为离散均匀分布（DiscreteuniformDistribution），使变量分布中的每一个数据都有相同概率被抽到，不同人群的玉米摄入量C和体重信息W用点值（平均值）给出。进行10,000次MonteCarlo非参数模拟，抽样方法设定为LatinHypercubeSampling，通过模拟得到该组人群通过玉米对黄曲霉毒素B1暴露水平的概率分布，计算均值、百分位数等统计量，描述黄曲霉毒素B1暴露评估结果的变异性。

（3）以检测得到的201个玉米食品样本中黄曲霉毒素B1污染数据作为经验样本，进行1000次bootstrap抽样，将每一次bootstrap抽样得到的数据按照前面描述的方法进行10,000次MonteCarlo模拟，并计算均值、百分位数等统计量。1000组bootstrap样本总共进行1,000×10,000次抽样，计算上述均值、百分位数等统计量的90%置信区间（90%CI，P5-P95）以反映抽样的不确定性。以上模拟抽样过程在美国Palisade公司的@risk5.5IndustrialEdition专业风险分析软件环境下运行。其中，低于检测限的黄曲霉毒素B1污染数据按照1/2倍检出限（0.5µg/kg）替换处理。

3风险描述方法

黄曲霉毒素B1属于遗传毒性致癌物，无法制定安全限值（阈值）对其膳食暴露产生的健康风险进行评价，本研究基于模拟得到的黄曲霉毒素B1摄入量，按照JECFA确立的黄曲霉毒素B1引发肝癌的危害程度公式对不同人群通过玉米食品摄入黄曲霉毒素B1产生的健康风险进行评价：危害程度=0.01（1-P）+0.03P。即当黄曲霉毒素暴露量为1ng/kgbodyweight（bw）/day时，乙肝表面抗原（HBsAg）阳性人群中肝癌年发生率为0.3例/10万人，HBsAg阴性人群肝癌年发生率为0.01例/10万人。p表示人群中HBsAg阳性比例，全国乙肝血清流行病学调查结果表明我国人群HBsAg携带率为7.18%。以此计算，黄曲霉毒素B1摄入量为1ng/kgbw/day时引发我国居民患肝癌的风险为每年0.031例/10万人。

结果与分析

1玉米食品样本中黄曲霉毒素B1污染状况分析

进行暴露评估模拟所用的玉米食品样本中黄曲霉毒素B1污染状况统计结果见表2。总共201个样本中，71个样本检出黄曲霉毒素B1，所有检出样本中黄曲霉毒素B1含量均未超过我国现行国家标准对玉米食品中黄曲霉毒素B1设定的最高限量20µg/kg。

2暴露评估结果分析

基于检测得到的与玉米食品样本中黄曲霉毒素B1污染数据，结合玉米食品的消费量和人口学数据，模拟计算我国不同人群对通过玉米食品对黄曲霉毒素B1的摄入量，统计结果见表3。结果表明，2-6岁儿童通过玉米食品对于黄曲霉毒素B1的摄入量最高，在一般消费水平和高消费水平下对黄曲霉毒素B1摄入量的平均值（90%置信区间）分别为0.50（0.43-0.58）和5.46（4.67-6.32）ng/kgbw/day，其高百分位数（P99）为2.76（76-6.33）和29.98（19.03-68.59）ng/kgbw/day。在成年消费人群中，农村标准人群通过玉米食品对黄曲霉毒素B1的暴露量远远高于城市标准人群，特别是在高消费水平下黄曲霉毒素B1摄入量的高百分位数（P99）达到13.37（8.49-30.60）ng/kgbw/day。

3风险描述

基于前面模拟得到的以上四类不同人群通过玉米类食品对黄曲霉毒素B1摄入量，按照JECFA确立的方法对玉米食品中黄曲霉毒素B1膳食暴露可能引发的肝癌风险进行评价，结果见表4。按照全国平均HBsAg携带率计算，即使在P99的高风险水平下，我国标准人平均消费人群和高消费人群由于玉米食品中黄曲霉毒素B1的膳食暴露引发肝癌的风险（90%置信区间）分别为0.031（0.020-0.071）和0.314（0.199-0.718）例/10万人/年，远远小于我国目前每年24.6例/10万人的肝癌发病率，表明目前玉米食品中的黄曲霉毒素B1对我国居民产生的健康风险较低。但2-6儿童和农村玉米高消费人群对于黄曲霉毒素B1的摄入量较大，其引发肝癌的风险相对较高，应该予以关注。

讨论与结论

目前真菌毒素等化学危害物质膳食暴露评估中普遍采用的点评估方法基于真菌毒素含量和食物消费量的点值计算得到，忽视了不同样本之间真菌毒素含量的变异性以及样品抽样与检测等过程产生的不确定性。本研究采用概率评估方法，利用MonteCarlo技术从玉米食品黄曲霉毒素B1污染分布中随机抽样，模拟得到不同人群通过玉米食品对黄曲霉毒素B1膳食暴露水平的概率分布及不同百分位数，反映了真菌毒素污染分布差异造成的暴露评估结果的变异性；通过1000次Bootstrap抽样，模拟计算得到所有统计结果的90%置信区间（P5-P95），量化分析了暴露评估结果的不确定性，克服了点评估方法不能量化描述结果变异性和不确定性的缺点，使评估结果更加全面可靠。

膳食暴露概率评估方法有参数和非参数两类方法。参数方法是用适当理论分布（如对数正态分布、威布尔分布等）对污染物数据等参数进行拟合，对拟合的分布进行抽样模拟；非参数方法是指将具有代表性的较大容量原始观察数据作为经验分布，直接从中进行抽样模拟。由于黄曲霉毒素B1在食品中痕量存在，本研究所用的玉米食品中黄曲霉毒素B1污染数据中有很大比例（64.68%）在检测限以下，无法找到合适的理论分布对玉米食品中的黄曲霉毒素B1污染数据进行拟合。因此本文最终采用非参数概率评估方法，利用@risk软件的DiscreteuniformDistribution分布，对不同人群通过玉米食品对黄曲霉毒素B1膳食暴露情况进行模拟计算。

本研究结果表明我国不同人群通过玉米食品摄入黄曲霉毒素B1可能引发肝癌的风险较低。由于真菌毒素在食品中污染状况随着年份和季节变化较大，需进一步对玉米食品中黄曲霉毒素B1污染情况进行连续跟踪监测，并加大采样数量，全面评估其对我国居民产生的健康风险；另一方面，由于黄曲霉毒素B1在花生、坚果和大米等食品中也有较为广泛的分布，下一步需结合其他食品中黄曲霉毒素污染情况，对黄曲霉毒素B1的总体膳食暴露及风险状况进行评估。此外，本研究采用ELSA方法对样本中黄曲霉毒素B1进行检测，该方法具有简便、快捷等优点，但可能存在检测结果假阳性，造成黄曲霉毒素B1膳食暴露和风险评估结果偏高，后续研究需要采用更加精确的检测方法来提高黄曲霉毒素B1污染数据质量，降低数据来源本身的不确定性。

作者：郭耀东陈璐袁亚宏岳田利单位：西北农林科技大学食品科学与工程学院