2022年12月28日，江南大学孙秀兰教授团队在国际Top期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（Q1，IF: 5.895）发表题为“Volatile Metabolite Profiling of Wheat Kernels Contaminated byFusarium graminearum”的研究性论文，2023年2月22日被选为封面论文。

小麦是一种谷类作物，是中国乃至全世界最重要的主食之一。然而，小麦的质量可能会受到多种因素的威胁，特别是霉菌（丝状真菌）污染是最普遍的挑战之一。小麦在生长、收获、运输和贮藏的任何时候都可能被真菌污染。确定是否存在真菌污染很重要，因为它们有可能产生毒素。谷物中存在的真菌会导致质量变化，例如外观暗淡、霉味、种子发芽率下降和游离脂肪酸值增加。质量的下降导致它们无法用作种子。被真菌污染的谷物即使在加工后仍可能以较低的价格出售。与真菌病害相关的其他问题包括谷物聚集、热损伤和有毒代谢物污染。假设污染真菌不产生毒素，那么作物的质量就会降低，而经济效益也会大大降低。假设受污染的真菌产生毒素，无疑对消费者的健康有害。霉菌毒素是真菌分泌的一类天然代谢产物，会污染食品，并通过食品或动物饲料间接影响消费者，对人体健康构成威胁。到目前为止，可以看出真菌污染和霉菌毒素污染的检测都很重要。它还有助于人们更好地对谷物进行分类，以便他们能够实施相应的减损措施。

在众多污染性真菌中，镰刀菌，尤其是禾谷镰刀菌，在全球所有小麦种植区都很普遍，是地球上最重要的真菌植物病原体之一。禾谷镰刀菌产生有毒代谢物，尤其是霉菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEN）。因此，必须开发早期和容易检测镰刀菌感染谷物的方法。一些分析技术已被用于检测农产品中的真菌污染和霉菌毒素污染，包括平板计数、高效液相色谱 （HPLC）、酶联免疫吸附测定和聚合酶链反应。这些方法中的大多数都表现出高精度的检测率；然而，它们通常需要复杂的样品预处理和样品破坏。最重要的是，采样误差阻碍了大规模、快速无损筛选分析的使用，检测效率无法满足日益增长的生产需求。

真菌的挥发性有机化合物（VOC）是具有不同分子量的化合物的混合物。每种菌株不断变化的环境会改变VOC的组成和浓度。研究人员已经从真菌中发现了300多种不同的挥发性有机化合物。与来自细菌、植物或合成来源的挥发性有机化合物相比，对真菌挥发性有机化合物的研究较少。迄今为止，大多数研究都集中在真菌VOC的风味上。然而，真菌挥发性有机化合物作为农业真菌生长的间接指标的潜在作用也已被确定。

在众多检测VOCs的方法中，固相微萃取结合全二维气相色谱飞行时间质谱（SPME-GC×GC-TOFMS）被广泛用于基于多维气相色谱质谱法的增强分辨率。本研究的目的是评估该方法以快速和无损的方式检测小麦样品中真菌感染的潜力。具体工作可归纳如下：（1）通过SPME-GC×GC-TOFMS鉴定与禾谷镰刀菌PH-1生长时间和菌落直径相关的VOC;（2）探索不同基质中PH-1产生的VOCs的差异;（3）通过模拟真实污染情况，探索与小麦籽粒PH-1侵染相关的VOCs;（4）将真菌菌落分析与挥发性有机化合物相结合，以筛选出禾谷镰刀菌特有的挥发性有机化合物，以及（5）将挥发性有机化合物与霉菌毒素含量相关联，以筛选与霉菌毒素相关的挥发性有机化合物。