基于气候相似性和聚类分析评估我国花生中黄曲霉毒素B_1的污染风险

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1、研究与探讨基于气候相似性和聚类分析评估我国花生中*黄曲霉毒素B1的污染风险李鑫1，2李耘2王三强1丁小霞3（1.北京林业大学，北京100083；2.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全重点实验室，北京100081；3.中国农业科学院油料作物研究所，农业部油料产品质量安全风险评估实验室，武汉430062）摘要：本文通过使用气候相似距方法和聚类分析方法，对我国黄曲霉毒素B1的污染情况作了定量分析。把污染情况划分为3档，即无污染或轻度污染、中度污染以及重度污染，将全国56个气象试验站所在的29个省（市、自治区）进行

2、了污染情况的划分。结果表明，我国南部和长江中下游地区黄曲霉毒素B1的污染情况严重，且随时间推进，我国黄曲霉毒素B1的污染情况在加重。同时说明应用气候相似距原理结合聚类方法应用于花生中AFB1污染风险的预测预警具有一定可行性。关键词：气候相似性；聚类分析；花生；黄曲霉毒素B1；污染黄曲霉毒素是由黄曲霉等真菌产生的一类具有点与评估目的点的情况越相近和类似，爆发风险的生物活性的次生代谢产物，其中黄曲霉毒素B1可能性提高。气候相似性方法最初应用于作物引（AflatoxinB1，AFB1）对动物和人体产生强烈的肝种。刘桂莲应用气候相似性方法进行了

3、冬小麦“伊毒性、致突变性、免疫抑制和致癌性，被世界卫生组东11号”、马铃薯良种“虎头”、玉米良种“四单织（WHO）国际癌症研究机构列为1类致癌物[1]8[5～7]。号”的引种可行性研究。后逐渐被用于研究外来入侵物种的适生性研究[8～9]AFB1广泛存在于花生、大豆、干果、小麦、乳品。齐国君等应用气等100多种食用农产品中[2]候相似性开展西花蓟马在广东的适生性研究[9]。由于气候因素加之储。陈藏条件和方式不当等，相关产品均容易受AFB1污颖等应用气候相似性方法进行了刺桐姬小蜂在中国染，而AFB高毒性特点，导致低暴露水平极容易的潜在地理分

4、布预测[10]1。真菌毒素生长繁殖以及产产生健康风险[3]毒等均需要一定适宜的环境条件[11]。因此，试图在田间采收阶段，即，因此通过气候针对AFB1爆发风险进行事前预测预警并指导后期相似性方法研究田间采收阶段作物中AFB1污染和针对性防控，是减少后端膳食风险发生的有效手段产毒可能性具有理论可行性和实际操作性。同时，之一。聚类分析是研究“物以类聚”的现代统计学方法，气候相似性理论是通过动植物最佳耦合参数与基本思想是通过从目标对象多个观测指标中寻求、实际气候耦合参数的相似性程度来甄别动植物在不甄别可度量目标对象相似程度的部分统计量，同时同

5、地区和时间的适生性的方法[4～6]以这些统计量作为划分类型的依据，把一些相似程。具体通过模型计算爆发基准点和评估目的点的相似距离，相似距度较大的目标对象聚合为一类，把其他彼此相似程离越小，两区域点气候相似性越大，表明爆发基准度较大的又聚合为另一类[12～13]。田间采收阶段，*基金项目：国家农产品质量安全风险评估财政专项“粮油作物产品未知危害因子识别与已知危害因子安全性评估”（GJFP2015007）支持。作者简介：李鑫（1991－），从事风险评估建模研究。E－mail：lixin2009@bjfu.edu.cn。李耘（1975－），副

6、研究员，从事农产品质量安全评估技术研究与应用。E－mail：GZ-liyun@126.com（通讯作者）。王三强，副教授，从事数理统计与分析研究。E－mail：wsqwsq@bjfu.edu.cn（通讯作者）。56农产品质量与安全2015年第4期研究与探讨AFB1的生长繁殖所需环境条件包含多种气象因子，作为基础参数。将多种气象因子的气候相似距组合为统计量，然后（二）参数处理确定爆发基准点的最优参数根据聚类方法以相似程度不同进行污染区域分类。组合，其中月平均气温（掊3）和月平均相对湿度目前国内外对主要真菌毒素（包括AFB1）的（掊4）的确

7、定是依据黄曲霉产毒最优条件（大致为污染及其危害作了广泛的调查和研究[14～15]温度范围30℃～35℃，湿度范围90％～100％）的，但评价田间阶段种植业产品中AFB1污染水平及其风险状极大值来确定，即月平均相对湿度100％（掊04=况的研究甚少。基于此，本研究考虑以产生AFB1100），月平均气温35℃（掊03=35）。该数据基本符产毒耦合环境气候因素作为参照统计量，基于气候合花生在8月中旬采收的气候温湿度条件。另外，相似性原理，采用绝对值距离计算并表征目标评估由于月降水量（掊1）、月平均风速（掊2）参数难以区域与爆发区域（气候参数最

8、佳耦合）的相似距根据实验模拟黄曲霉产毒的最优参数进行确定，拟离，然后通过系统聚类方法（ward方法）将目标根据农业部2011～2014年针对花生等产品中AFB1评估区域与爆发区域距离进行聚集和分类，以探明监