黃曲霉毒素的危害及預防

于 澤，張凱淇，王 毅，張春曉，格浩瀚，孔祥佳

（河北農業大學 理工系，河北 滄州 061100）

據新京報訊在2020年3月13日報道稱，北京市市場監督局發布食品安全監督抽查信息顯示，有一批花生油菜籽油檢測出黃曲霉毒素超標[1]。當前，人們對黃曲霉毒素的認識有了很大的提高，但在1960年6月—8月時，超過10萬只火雞死于英格蘭東部和南部，火雞在死前羽翼下垂、食欲減退，并且腳異常往后伸出，表現出一種不同尋常的情形，將死去的火雞剖解后發現肝臟出血嚴重，并且腎臟變大，在經病理檢查時，肝臟的細胞萎縮退化并且發生突變。由于當時科技水平不發達，人們不能清楚地了解火雞生病的緣由，因此將此種病定義為“火雞X病”。歷經2年的不斷探索，科學家從巴西等國家運輸來的進口花生蛋糕粉中成功分離出黃曲霉，通過更進一步的探索，發現并證實這是一種由黃曲霉產生的熒光物質，導致了英國地區火雞的突然大量死亡，科學家們將其取名為黃曲霉毒素（Aflatoxin）。自此以后，許多研究人員繼續研究黃曲霉毒素，發現黃曲霉毒素不僅會引起中毒，而且在長時間食用后，還會導致實驗室中的動物罹患癌癥。這項試驗的結果獲得了高度認可，這使得生物學家們開始研究食品中常見真菌的代謝產物，并認識了毒理學的新研究領域。

1 黃曲霉毒素的介紹

1.1 黃曲霉毒素的發現

1960年的英國火雞突然死亡事件引起人們強烈的關注，此后，Sargeant首先在1961年從發霉的花生粉中提煉出無色、粗晶的黃曲霉毒素，然后用紙層析色譜法進一步提取，Sargeant發現這種毒素呈現出明亮的藍色熒光點，紙色譜法Rf值為0.7。后來，許多生物學家使用不同的紙色譜法方法對黃曲霉毒素的提取物進行進一步分析，用AlCl3薄層層析后再用紫外進行照射，可以觀察到2種不同的光亮點，一種為藍紫色熒光，命名為AFB；另一種為黃綠色熒光，命名為AFG。隨后Hartley又用硅膠層析分析法將黃曲霉毒素進行進一步劃分，將其分為AFB1、AFB2和AFG1、AFG2。Allcroft發現了黃曲霉毒素M，Holzapfel將其分為M1和M2。與此同時，科學家們進行進一步的研究，發現了許多黃曲霉毒素的相似物質、衍生物質等。

1.2 黃曲霉毒素的種類和結構

黃曲霉毒素是一大類組成結構類似的化合物，其均由一個氧雜萘鄰酮和一個雙氫呋喃環組成。目前，最常見的有黃曲霉毒素B1、B2，G1、G2，M1、M2等，尚有多種黃曲霉毒素的代謝產物。黃曲霉毒素B1和G1的二氫呋喃環末端存在雙鍵，因此導致其毒性劇大，微少量便能引發生物罹患癌癥[2]。

1.3 黃曲霉毒素的理化性質

1.3.1 熒光性

黃曲霉毒素這類物質在紫外線的照射之下，能夠發出強烈的并且帶有特殊熒光。經紫外照射下，B族黃曲霉毒素會發出藍色熒光（λ為425 nm）；G族黃曲霉素產生綠色熒光（λ為450 nm）。在紫外照射區域，黃曲霉毒素一般會出現3個吸收高峰值。但在不同的基礎溶液中測量時，吸收峰高度便不同，在紅外線照射區域，各種毒素也有幾個吸收峰，并且所有毒素的自旋性都表現出向右。

1.3.2 熱穩定性

黃曲霉毒素具有非常好的熱穩定性，分解溫度可高達280℃，大部分黃曲霉毒素只能通過高溫滅活和煅燒等長時間的高溫過程來滅活[3]。

1.3.3 溶解性

黃曲霉毒素易溶于有機溶劑，不溶于水。一般在中性溶液中比較穩定，但在強酸性溶液中略有分解。在pH值9～10的強堿溶液中能迅速分解。

黃曲霉毒素的理化性質見表1。

表1 黃曲霉毒素的理化性質

1.4 黃曲霉毒素的毒性

黃曲霉毒素是受黃曲霉和寄生曲霉污染的食物在生長和繁殖過程中產生的毒素。這2種有毒菌素在自然界中很常見，容易污染食物，尤其是污染花生和玉米等谷物[4]。

黃曲霉毒素的主要傷害器官是動物肝臟，使其受損[5]。其作用機制如下：在動物體內通過混合功能氧化酶系統的內質網微粒體進行代謝，在微粒體混合功能氧化酶系統的作用下，黃曲霉毒素B1發生去甲基化、羥基化和環氧化，FAB1經環氧化后形成的環氧化物能共價結合DNA、RNA和蛋白質等細胞內大分子，對人體細胞或組織造成損傷。

黃曲霉的毒性主要分為4種：急性中毒、慢性中毒、誘發癌癥、胚胎中毒。

（1）急性中毒。黃曲霉毒素毒性巨大，砒霜的毒性大家有所耳聞，但是黃曲霉毒素的毒性為砒霜的68倍。不同的動物對黃曲霉毒素的反應程度不同，鴨雛對其的敏感程度最高[6]。同樣，不同種類的黃曲霉毒素也有著不同的毒性，其中FAB1的毒性最為強烈[7]。動物黃曲霉毒素主要表現為食欲不振、體重減輕、大便出血、肝出血和肝壞死等。人類的主要臨床表現為黃疸、嘔吐、發熱、肝膽增生、膽汁淤積。

（2）慢性中毒。動物若持續少量地攝入黃曲霉毒素會引起慢性中毒，動物生長受到阻礙、肝臟出現慢性損害。主要表現為肝硬化、肝纖維化、肝實質細胞局部壞死、肝實質細胞增生、膽管囊性增生等。

（3）誘發癌癥。大量動物試驗證明，黃曲霉毒素存在強烈的致癌性，主要使人們患肝癌。長期低劑量接觸或一次性接觸過多則可能導致人們罹患癌癥，許多流行病學研究學者觀察到人群暴露于黃曲霉毒素B1與肝癌發生率之間具有一定的相關性。

黃曲霉毒素攝入量與原發性肝癌發病率見表2。

表2 黃曲霉毒素攝入量與原發性肝癌發病率

（4）胚胎毒性。黃曲霉毒素對胚胎的毒性可直接導致胚胎畸變（或死胎）。

1.5 產毒條件

黃曲霉毒素的產毒條件主要從以下4個方面展開：溫度、pH值、濕度及其他條件等。

（1）溫度。黃曲霉毒素屬于中溫型生物，其在6～60℃可生長，黃曲霉毒素在36℃左右時適合生長，產毒溫度在11～37℃。但是，不同品種的農作物中，黃曲霉毒素的產毒溫度也略有不同，例如以大米為基質，在37℃時，只產生B1[8]。

（2）pH值。真菌所能適應的pH值很廣泛，但是能產生毒素的pH值的范圍卻比較窄，在酸性條件下容易產生毒菌。Hayes M等人[9]研究了黃曲霉毒素在發酵過程中pH值的相關變化，發現了當pH值為4.7時，黃曲霉最適宜產毒。

（3）濕度。黃曲霉毒素在最低相對濕度（RH）為80%時可以生長，但這一數值并不固定，而是與培養基的物理狀態有關[10]。

（4）其他因素。①基質含糖量。經研究顯示，含糖量高的基質更適合于黃曲霉毒素的產生。10%～30%葡萄糖培養基中黃曲霉毒素能生長。②氣體因子。霉菌是嗜氣性微生物，黃曲霉菌的生長和毒素的產生需要消耗氧氣，當CO2的體積分數低于20%時，氣體不會對菌體的生長造成影響。經檢測CO2的抑制效果會隨著溫度和相對濕度的下降而上升[11]。③其他霉菌。競爭性的生長也對黃曲霉毒素的產生起到抑制作用[12]，如Scopular-ipsis brevicaulis和A.niger等。

1.6 安全預防措施

目前，國內外采取的預防黃曲霉毒素的措施主要有以下4種：①將耕作土地進行合理規劃，并且在合適的時機進行收取[13]。②降低糧食及所使用的飼料的含水量，適當調整貯藏溫度并且改進糧食貯藏和的加工方式[14]。③通過抗性育種的操作，力求培育抗真菌的作物新品種。④有關部門加強污染的檢測與監督，嚴格執行國家衛生安全標準。李海濤等人[15]采用免疫層析法對黃曲霉毒素進行測定，該技術操作較為方便簡單、特異性強、選擇性良好的特點，從而廣泛應用于生物學食品界。沈飛等人[16]用電子鼻法檢測出糙米中黃曲霉毒素的含量，這在生物界是一項壯舉。針對不同情況的樣品要采用不一樣的檢測方法，如果需要準確定量時可選用基于儀器分析技術檢測黃曲霉毒素；如果樣品快速得到檢測結果，對定量沒有特別的要求時，可使用免疫學檢測黃曲霉毒素的方法[17]。

在生活中貯存花生等農作物時，應事先將其水分含量迅速降至8%以下，并貯存在干燥的地方。同樣要注意的是，在糧食貯存期間注意空氣的流通，并且注意防潮，并加強對貯存和市場銷售的糧油和豆類食物的檢驗。除此之外，豆類谷類食物在食用前先淘洗再烹飪。

2 結語

黃曲霉毒素已被列為Ⅰ類致癌物，傷害性極大。因此在日常生活中，要學會利用學習到的知識，有效預防黃曲霉毒素，并且向家人和朋友普及知識。近年來，在我國飼料受到黃曲霉毒素污染的情況時有發生[18]，且呈現上升趨勢。這無形中影響了畜牧業以及農產品的經濟[19]，同樣，對我國出口產品也造成一定的影響，從而制約著對外貿易。截至目前，尚未發現有效治愈黃曲霉毒素的試劑[20]，目前檢測黃曲霉毒素的方法有很多，基于儀器研究分析而言，準確性高，但是重復性也高，缺點則是過程比較繁瑣、周期長，成本也有提高。從而啟發相關研究人員以及從業工作人員，需要進一步探索黃曲霉毒素的預防方法及去毒機制。