曲霉毒素尤其是黄曲霉毒素和赭曲霉毒素，可广泛污染玉米、小麦、水稻、花生、油菜等粮油作物，严重威胁食品安全和人类生命健康。随着全球气候变暖，世界范围内的曲霉毒素对农作物的污染日益加剧。目前，关于曲霉毒素受气候变暖与土壤环境的影响、最新监测技术与控制措施，缺乏系统性的总结与讨论。近日，农业农村部环境保护科研监测所姚彦坡课题组、中国农业科学院油料作物研究所李培武院士团队和中国科学院生态环境研究中心朱永官院士团队联合在Advanced Science杂志在线发表了题为Aspergillus Mycotoxins: the Major Food Contaminants的封面综述论文。该论文系统全面总结了主要曲霉毒素的生物合成途径、调控机制、监测技术及关键控制措施，并指出气候变化将加剧曲霉菌对农作物的危害和毒素污染。该研究成果为保障全球粮食安全和食品安全提供了理论依据和数据支撑。
曲霉菌（Aspergillus）是一种广泛存在于自然环境中的真菌，尤其在温暖潮湿的环境中容易滋生。它们不仅会感染农作物，还会产生多种有毒的次生代谢产物—曲霉毒素。其中，黄曲霉毒素（AFs）和赭曲霉毒素（OTA）是最为常见的两种毒素。曲霉毒素不仅影响农作物的产量和质量，还会通过食物链进入人体，对人们的生命健康造成严重威胁。一方面是对农作物和饲料污染：曲霉菌在农作物生长、收获和储存过程中都可能产生真菌毒素。玉米、小麦、水稻、花生、油菜等作物极易受到污染。据统计，全球范围内，玉米中黄曲霉毒素的检出率高达100%，小麦和稻米中的检出率也分别达到88.23%和78.57%。另一方面是对动物和人类健康影响：霉菌毒素通过污染的饲料进入动物体内，进而通过肉类、蛋类、乳制品等进入人类食物链。AFB1在动物体内代谢为AFM1，并通过牛奶传播，尤其对婴幼儿的健康构成威胁。OTA则与人类肾脏疾病和肿瘤的发生密切相关。
图3 曲霉毒素的传播及其对健康的影响随着全球气候变暖，曲霉毒素的污染问题愈发严重。气候变化导致的温度升高、降雨模式改变以及二氧化碳浓度上升，都为曲霉菌的生长和毒素产生提供了更有利的条件。1.温度和湿度：研究表明，黄曲霉毒素的产生在25-34℃和较高的湿度条件下最为活跃。而赭曲霉毒素则在20-28℃和0.94-0.98的水活度下达到最高产量。随着全球气温的上升，黄曲霉毒素的污染风险将进一步增加。2.二氧化碳浓度：大气中二氧化碳浓度的上升也会促进曲霉菌的生长和毒素产生。研究发现，在1000 ppm的CO2浓度下，AFB1的产量显著增加。
图5 气候变化对曲霉污染谷物风险和生命过程的影响该综述对近年来针对曲霉毒素研发的检测技术（如色谱技术、免疫学技术和生物传感器技术等）进行了详细的概述。并总结了应用于田间管理与生产过程中，有效降低曲霉毒素污染的管理措施。特别提出了应用功能菌进行生物防治的技术，是一种绿色环保、成本低廉、效果显著的防控技术，在农业生产中具有良好的发展前景。为了有效应对霉菌毒素的威胁，未来的研究应重点关注以下几个方面：1.源头控制：通过培育抗霉菌作物品种，优化田间管理和储存条件，减少霉菌毒素的产生。2.基础研究：深入研究霉菌毒素的生物合成途径和调控机制，开发新型防控技术。3.气候变化应对：利用基因组学、卫星遥感、大数据技术和人工智能，建立全球霉菌毒素监测网络，提前预警污染风险。这项研究为降低全球农作物中的曲霉毒素污染、有效减少霉菌毒素对食品和健康的威胁，提供了广泛的指导意义。 农业农村部环境保护科研监测所姚彦坡研究员、中国农业科学院油料作物研究所李培武院士和中国科学院生态环境研究中心朱永官院士为该论文的共同通讯作者，农业农村部环境保护科研监测所博士后薛梦瑶为论文第一作者。湘湖实验室Antonio F.Logrieco研究员、意大利食品科学研究所Antonio Moretti研究员、中国科学院南京土壤研究所褚海燕研究员、中国农业科学院油料作物研究所张奇研究员、国家粮食和物资储备局科学研究院孙长坡研究员、山东农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所任显凤特聘副研究员、中国科学院城市环境研究所崔丽研究员、中国科学院城市环境研究所陈青林研究员、广州大学大湾区环境研究院李成俊特聘副教授、南京大学环境学院钟寰教授、河北农业大学植物保护学院曹志艳教授为该研究提出了宝贵的意见。农业农村部环境保护科研监测所安毅研究员、王凤研究员、孙约兵研究员、王丽丽研究员、曲正博士与侯捷博士均参与了这项工作。该文章得到了国家自然科学基金、中国农业科学院创新计划及中国农业科学院重大科技项目的资助。 原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202412757
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