论文标题：Evaluation of the Susceptibility of Lotus Seeds (Nelumbo nucifera Gaertn.) to Aspergillus flavus Infection and Aflatoxin Contamination

论文链接：https://www.mdpi.com/2072-6651/16/1/29

期刊名：Toxins

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/toxins

"莲蓬莲子清如水"，自古以来莲子就是药食同源的佳品。然而，莲子中丰富的蛋白质和糖类，也让它在特定条件下成为黄曲霉菌的“温床”。黄曲霉毒素（Aflatoxins）是由黄曲霉等真菌产生的次级代谢产物，被国际癌症研究机构（IARC）列为1类致癌物。此前已有调查显示，中国市场95%的药店及市场莲子批次都存在黄曲霉毒素污染。这些毒素不仅出现在仓储环节，甚至在田间生长时期就可能"趁虚而入"。来自日本帝京大学（Teikyo University）Shohei Sakuda等学者在《Toxins》上发表了一项研究，追踪了莲子从嫩到老的七个阶段，首次系统评估了不同成熟阶段莲子对黄曲霉毒素污染的敏感性，并揭示了霉菌是如何“偷偷潜入”莲子内部的。

不同成熟期的莲座和种子

研究过程与结果

研究团队将莲子的成熟过程细分为七个阶段，A、B、C为未成熟期，D、E为中成熟期，F、G为成熟期。他们从日本茨城县的莲田中采集了带有莲子的花托，并在每个莲子的“水隙区（water-gap region）”——一个天然存在的微小结构中接种了黄曲霉孢子，培养14天后，利用高效液相色谱（HPLC）检测毒素含量，同时借助光学显微镜和扫描电镜追踪真菌的"入侵路线"。

结果显示，A阶段（最嫩）和D阶段（半成熟）的莲子中黄曲霉毒素总量显著高于其他阶段。A阶段的莲子果皮绿色柔软，含水量高，结构尚未发育完全，霉菌容易侵入；而D阶段的莲子虽然已经开始变硬，但此时胚和子叶中的营养积累最为丰富，淀粉和蛋白质快速增长，为霉菌提供了理想的“温床”。相比之下，完全成熟的G阶段莲子果皮变黑硬化，水隙区出现了厚壁组织细胞和含晶细胞，几乎完全阻挡了霉菌的入侵。当研究团队将D和E阶段的莲子分为果皮、子叶和胚（即莲心）三个部分分别检测，结果发现无论哪个阶段，胚部的黄曲霉毒素浓度都显著高于其他两部分。这意味着霉菌一旦进入莲子，会优先攻击营养最丰富、最脆弱的莲心。

那么霉菌究竟是从哪里钻进去的呢？扫描电镜图像给出了清晰的答案：真菌菌丝正是通过莲子底部的水隙区域钻进种子内部的。在未成熟的A、B阶段莲子中，水隙区结构开放，大量菌丝如潮水般涌入，并在子叶和胚部大量繁殖；到了半成熟的D、E阶段，菌丝仍能通过水隙区进入，但数量有所减少；而在完全成熟的G阶段，菌丝被彻底阻挡在外，无法进入种子内部。

不同成熟阶段莲子中真菌菌丝侵染的扫描电镜（SEM）图像。每行从左到右依次展示了莲子的果皮内侧、水隙区域、子叶和胚部。(a–d) 对照组（D阶段）；(e–h) A阶段；(i–l) B阶段；(m–p) D阶段；(q–t) E阶段；(u–x) G阶段。白色箭头指示真菌菌丝的聚集部位。

研究总结

这项研究首次系统阐明了莲子的成熟度直接影响其对黄曲霉毒素的敏感性：最嫩和半成熟的莲子风险最高，完全成熟的莲子最安全；胚部是最易受污染的部位；水隙区域是霉菌入侵的唯一门户，其结构发育程度决定了莲子的防御能力。对于中药材种植和加工行业而言，这意味着防控策略可以更加精准。研究同时展望，未来可以利用成像技术可视化黄曲霉毒素在莲子不同部位的分布，进一步揭示污染机制，从而指导更精准的防控策略。

Toxins 期刊介绍

主编：Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA

期刊主要涵盖了由生物体产生的各类毒素领域的相关研究。

2025 Impact Factor:4.0

2025 CiteScore:8.3

Time to First Decision:18 Days

Acceptance to Publication:3.6 Days