黃曲霉毒素的危害及植物精油的抑制作用進展

吳佳遙 李磊 游海平 李留安 焦小麗

摘? ? 要：黃曲霉毒素是一類化學結構類似的化合物，作為一種生物毒素嚴重危害人體和動物健康。筆者主要綜述了黃曲霉毒素的來源、分類、危害、檢測方法、脫毒技術，并根據植物精油的活性成分，總結了近年來有關植物精油對黃曲霉毒素抑制作用的研究，為其在生產中的合理應用提供參考。

關鍵詞：黃曲霉毒素;危害;植物精油

中圖分類號：S949.32? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.013

Abstract： Aflatoxins were the compounds characterized by the similar chemical structure， which was harm to the health of human and animal. In this paper， the sources， classification， hazards， detection methods and detoxification techniques of aflatoxins were reviewed， the recent studies on the inhibitory effects of plant essential oils on aflatoxins were summarized based on their active ingredients， so as to provide the reference for their rational application in production.

Key words：aflatoxins;hazards;plant essential oil

黃曲霉毒素（Aflatoxins，AFT）是一類主要由黃曲霉和寄生曲霉產生的真菌次級代謝產物。目前已分離出20余種之多，根據其分子結構不同，AFT可分為B1、B2、G1、G2以及牛奶中的M1和M2，其中毒性和致癌性最強的是黃曲霉毒素B1（AFB1）[1]。采食被AFB1污染的飼料可導致動物中毒，降低生產性能和機體免疫力。AFB1可增加自由基的產生，加劇氧化損傷和脂質過氧化，導致細胞損傷和動物或人類死亡[2]。因此，前人在AFT的防控與脫毒技術方面開展了大量研究，其中生物脫毒技術具有廣闊的應用前景。

1 黃曲霉毒素

1.1 黃曲霉毒素的發現

真菌毒素引起的疾病（真菌毒素病）在很早的時候就已被認識，歷史上也有許多霉菌毒素中毒事件的相關報道。盡管真菌毒素中毒事件頻頻發生，但在生產中霉菌毒素仍然是被忽視的中毒因素。直到1960年英國爆發“火雞X病”，超過10萬只火雞突然死亡事件，最終確認死于巴西進口飼料中一種真菌產生的毒素，它被命名為“Aflatoxins， AFT”。1993年，AFT被世界衛生組織劃定為1類致癌物質。

1.2 黃曲霉毒素的理化性質

AFT是一類主要結構為氧雜萘鄰酮和雙呋喃環物的總稱，其中氧雜萘鄰酮使其致癌，而雙呋喃環結構的存在決定其基本毒性[3]，幾乎所有的黃曲霉都能產生B族和G族毒素，AFT在紫外燈照射下能產生藍色熒光的為B族，發綠色熒光的為G族[4]。M族AFT存在于牛奶中，是由奶牛攝取的AFB1在體內羥化衍生而成[4]。AFT對高溫有極強的耐受性，溫度高達268 ℃時才可分解。

AFT是無色、無味、無臭的穩定性晶體物質，在水中溶解度較低，易溶于有機溶劑[5]。紫外燈光照射及強酸性溶液下可使AFT少量分解，堿性環境破壞AFT的內酯環，使其極易降解[3]。此外，部分氧化劑，如次氯酸鈉、臭氧等，可以與AFT發生反應，消減或脫除毒性[5]。

1.3 黃曲霉毒素的危害及污染

1.3.1 黃曲霉毒素的危害 AFT幾乎存在于各種農作物中，常見于霉變的玉米、花生、棉籽、大豆等，尤其在高溫高濕條件下極易造成AFT污染，被污染的糧食和飼料營養性和適口性均降低，人和動物食用被AFT污染的食物后，毒素會沉積到肝臟，引起慢性或急性中毒癥狀，嚴重者甚至導致肝癌。動物因品種、生長階段、性別和營養狀況差異對AFT的耐受性不同，其中幼齡、營養不良的動物易發病[6]。AFT中毒可表現為生長緩慢、消化功能紊亂、生育能力降低，生產中發生奶牛產奶量，禽產蛋率下降等問題。

1.3.2 黃曲霉毒素在飼料中的限量標準及污染狀況 農作物在收獲、加工、儲存和運輸過程中，霉菌均可產生毒素，進而被霉菌毒素所污染。表1為部分國家和地區對AFT的限量情況。

吳芳等[7]調查了2016年中國17個省市自治區貯藏玉米中AFT的污染情況，其中吉林省、江蘇省、陜西省的部分玉米中AFB1含量（>20 μg·kg-1）超出國家限量標準，河南省、黑龍江省、遼寧省、四川省和山東省的玉米雖未超過國家限量標準，但AFB1檢出率也較高（>10 μg·kg-1）。龔阿瓊等[8]調查了2017年中國市場上多種飼料及原料中AFB1的污染情況，其中2.8%的玉米AFB1超出國家限量標準（20 μg·kg-1），有34.8%的麥麩AFB1超標，有6.3%的玉米干酒糟（DDGS）AFB1超標，有3.8%的豬料AFB1超標。龔阿瓊等[9]調查了2018年上半年中國市場上飼料原料及副產品中真菌毒素的污染情況，在調查的63份樣品中AFB1超標呈下降趨勢，但檢出率依然很高，豬飼料中AFB1檢出率為100%。

1.4 黃曲霉毒素的防控及脫毒研究進展

AFT的防控主要在作物貯存和運輸環節，貯存時注意通風，降低作物水分，保持環境干燥，減少運輸環節能有效預防AFT發生[6]。AFT的脫毒技術有大量研究，脫毒方法從簡單的物理、化學脫毒發展到生物降解、基因編輯等技術。目前，國內外的脫毒方法主要分為物理法、化學法、生物法3大類，具體脫毒方法及其效果評價見表2。

1.5 黃曲霉毒素的檢測方法

目前，AFT最普遍的檢測方法包括薄層色譜法（TLC）、高效液相色譜法（HPLC）、微柱篩選法及快速法、近紅外線分析儀測定法、酶聯免疫法（ELISA）等[10]。其中薄層色譜法（TLC）既可定性測量也可定量測量，原理是將樣品中AFT提取出來，經過濃縮、薄層析等操作后，將其放置在365 nm的紫外燈光下觀察，根據發出的熒光來定性和定量，是測定AFB1的標準方法之一。高效液相色譜法（HPLC）是國際上普遍采用的定量測定方法，常與其他儀器連用，如液相色譜串聯質譜法、有機溶劑萃取-高效液相色譜法等。酶聯免疫法（ELISA）是快速測定AFB1的一種方法，其原理是基于競爭性酶聯免疫反應原理，利用抗原和酶標抗體之間的特異性結合反應檢測糧食、谷物、飼料等的方法，并且測定酶活力來增加反應的靈敏度[10]。

2 植物精油

2.1 植物精油的主要成分及應用

植物精油也稱揮發油，是植物特有的一類次級代謝芳香物質，可通過蒸餾、壓榨、浸漬等多種方式獲取，應用范圍廣泛[11]。植物精油的成分高達數百至上千種，主要成分有醇類、醛類、酚類等。常見具有抑菌殺毒效果的植物精油有丁香精油、山蒼子精油、肉桂精油、羅勒精油等，其活性成分包括丁香酚、檸檬醛、肉桂醛、1，8-桉葉素等。

植物精油易被機體吸收，廣泛應用于美容、食品、農業、醫療等行業。近年來，植物精油的功效及應用被進一步開發研究，例如大蒜精油中的大蒜素被發現具有抗癌抑瘤作用，通過調節基因表達的方式抑制結腸癌細胞的增殖，誘導癌細胞和腫瘤細胞凋亡[12]。植物精油還具有日糧替抗功能，王蘭等[13]研究表明，植物精油不僅能預防疾病、抗病毒細菌，還能提高肉雞的生長性能和抗氧化能力，改善飼糧的轉化效率。

2.2 植物精油對黃曲霉毒素的抑制及脫毒作用

近年來，大量研究表明植物精油能殺滅細菌真菌等微生物，多種精油對黃曲霉產毒有抑制和降解作用。王利敏[14]研究表明，復合植物精油（肉桂醛∶檸檬醛∶丁香酚∶薄荷醇，3∶3∶2∶2，V/V）對黃曲霉菌的生長有良好的抑制效果，同時也抑制AFB1的積累。李燕君[15]研究發現蓽澄茄精油“體內”能夠顯著的抑制甘草中黃曲霉菌的生長及AFB1的積累。袁媛[16]研究發現肉桂精油和山蒼子精油有降解AFB1的能力，且肉桂精油的降解效果好于山蒼子精油，且通過正交設計得出影響AFB1降解率的因素依次為肉桂精油用量>熏蒸時間>熏蒸溫度，當熏蒸時間為28 d，精油用量15 mg，熏蒸溫度18 ℃，AFB1降解率為64.5%。

在作用機制方面，初步探討了植物精油對黃曲霉、AFT和AFB1的影響。梁丹丹[3]研究發現高濃度肉桂精油、山蒼子精油、丁香精油主要抑制黃曲霉的生長，低濃度主要抑制AFT的生物合成，肉桂醛、檸檬醛、丁香酚都能調控AFT生物合成的基因。孫琦[17]在肉桂醛對AFT產生機制的研究中發現，肉桂醛對黃曲霉菌及其產毒的抑制包括短時脅迫效應和長時脅迫效應，使菌體中總抗氧能力增加，代謝和轉錄相關基因表達受阻，進而抑制黃曲霉菌及AFB1產生。王一非等[18]的研究證實肉桂精油熏蒸氣對黃曲霉生長及AFB1的合成均有顯著的抑制效果。

3 結 論

全世界每年約有25%的食物受AFT的污染，范圍廣、危害大。傳統的脫毒技術易破壞食物原有養分，且易造成二次污染。植物精油是一種綠色環保新型飼料添加劑[13]，具有抗生素的一些功效還能抑制細菌、真菌的生長，并且降解微生物代謝產生的有毒有害物質，對AFB1有一定的脫毒效果。因此，植物精油作為AFB1脫毒劑具有良好的應用前景，但其作用機理有待進一步探討。

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