食品常見(jiàn)真菌毒素對(duì)人類的危害及其防止措施

1、 PAGE 8食品常見(jiàn)真菌毒素對(duì)人類的危害及其防止措施黃天培1，何佩茹1，潘潔茹2,1，關(guān)雄1,收稿日期：基金項(xiàng)目：科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金“細(xì)菌生物農(nóng)藥的中試與應(yīng)用”（2010GB2C400212）；福建省青年人才項(xiàng)目“蘇云金菌素對(duì)霍亂弧菌等食源性病原細(xì)菌及其生物膜的作用”（2009J505165）; 福建省衛(wèi)生廳青年科研課題 “篩選和鑒定對(duì)食源性病原菌高效的座殼孢菌活性化合物”（2009-2-61）；福建省高校服務(wù)海西建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目“現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)與分子生態(tài)工程”（0b08b005）；福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目“果樹(shù)白粉虱座殼孢菌生防菌落及提取物研究與應(yīng)用”（2009-N-43）第一作者簡(jiǎn)介：黃

2、天培，男，1979年出生，博士，副研究員，碩導(dǎo)，主要從事微生物學(xué)研究。E-mail: 。通訊作者簡(jiǎn)介：關(guān)雄，男，1957年出生，博士，教授，博導(dǎo)，主要從事微生物學(xué)、生物農(nóng)藥研究。E-mail: 。（1福建農(nóng)林大學(xué)生物農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；2福州市疾病預(yù)防控制中心，福建 福州 350004；）摘要：真菌毒素是一類由真菌產(chǎn)生的普遍存在的化合物，對(duì)人類和動(dòng)物有急性毒性。從全球范圍來(lái)看，糧食安全問(wèn)題經(jīng)常是由谷物、堅(jiān)果、水果和綠色咖啡豆上的真菌毒素造成的。本文闡述了食品中常見(jiàn)真菌毒素的毒性及對(duì)食品的污染情況，并對(duì)目前常用防止措施進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞：真菌毒素，食品安全

3、，毒性，防止措施Health hazard to human and prevention strategies of foodborne mycotoxinsTianpei Huang1, Peiru He1, Jieru Pan2,1, Xiong Guan1, *(1. Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, 350002 Fujian, China;2. Fuzhou Ce

4、nter for Disease Control and Prevention, Fuzhou, 350004 Fujian, China)Abstract: Mycotoxins are a ubiquitous group of fungal compounds specifically associated with the precipitation of deleterious effects in humans and animals. Food safety is regularly compromised by the presence of mycotoxins occurr

5、ing in cereal grains, nuts, fruit and green coffee beans. The toxicities, foodborne conditions and preventive strategies of some common foodborne mycotoxins are reviewed.Key words: mycotoxins, food safety, toxicity, preventive strategy真菌毒素(Mycotoxin)是由真菌產(chǎn)生的具有毒性的次生代謝產(chǎn)物，廣泛污染農(nóng)作物、食品及飼料等植物性產(chǎn)品（李鵬等，2005）。危

6、害人類健康的真菌毒素主要源于麥角菌屬（Claviceps）、曲霉（Aspergillus），青霉（Penicillium）、鐮刀菌（Fusarium）和鏈格孢屬（Alternaria）的次生代謝產(chǎn)物（DMello et al., 2003）。產(chǎn)毒真菌污染食品后，在食品中產(chǎn)生真菌毒素使食用者中毒，有些毒素可以誘導(dǎo)基因突變和產(chǎn)生致癌性，有些能顯示出對(duì)特定器官的毒性，而有些具有其它的毒性機(jī)理。真菌毒素對(duì)食品安全和人類健康構(gòu)成了很大威脅?，F(xiàn)在，隨著人們對(duì)食品健康和安全高度重視，對(duì)真菌毒素的研究越來(lái)越重視。本文綜述了食品中常見(jiàn)真菌毒素對(duì)人類的危害及其防止措施。1 常見(jiàn)的真菌毒素及其在食品中的污染1.1

7、黃曲霉素(Aflatoxins, AF)黃曲霉素主要是黃曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)的代謝產(chǎn)物，具有極強(qiáng)的致癌性和毒性。黃曲霉毒素是一類化學(xué)組成相似的混合物，均有二呋喃環(huán)和氧雜萘鄰?fù)?香豆素)，主要種類有黃曲霉素Bl、B2、G1和G2。在天然污染的食品中以黃曲霉素B1最常見(jiàn)，而且毒性也最強(qiáng)，是真菌毒素中致癌力最強(qiáng)的一種。黃曲霉毒素存在于土壤、動(dòng)植物、各種堅(jiān)果、香料中，特別是花生中（DMello et al., 2003；李慧蕓等，2004）。一般在熱帶和亞熱帶地區(qū)，食品中黃曲霉素的檢出率比較高（表 1）。表1 黃曲霉素

8、污染的食品（DMello et al., 2003）食品黃曲霉素污染范圍（%）平均值/范圍（g kg-1）國(guó)家玉米總黃曲霉素1917贊比亞總黃曲霉素0-76哥斯達(dá)黎加B1810-70B2560-6玉米的粥制品總黃曲霉素250.002-19.7尼日利亞花生B10.8-16博茨瓦納B21.6-16G11.6-8G21.6-16總黃曲霉素523-48B10.8-10.9日本B20.2-1.7G10.1-21.8G20.4-4.1開(kāi)心果總黃曲霉素28-524.1-224英國(guó)總黃曲霉素149美國(guó)，加利福尼亞B1165新西蘭B10.8-128日本“軟”花生醬總黃曲霉素114.1-10英國(guó)“脆” 花生醬總黃

9、曲霉素284.1-10B13.2-16博茨瓦納B21.6-20G13.2-20G21.6-20無(wú)花果干總黃曲霉素644-227英國(guó)無(wú)花果醬總黃曲霉素244.1-165英國(guó)棗醬B1113阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)G1133香料B14025埃及1.2 赫曲霉素（ochratoxin）赫曲霉素是曲霉屬和青霉屬的某些菌株產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，包括7種結(jié)構(gòu)類似的化合物，其中赫曲霉素A （ochratoxin A, OTA）和赫曲霉素B （ochratoxin B, OTB）會(huì)污染食品，以O(shè)TA的毒性最強(qiáng)（謝剛，2005）。OTA廣泛存在于食物中，主要在谷粒(Vrabcheva et al.，2000)、干藤果子(M

10、acDonald et al.，1999)和綠色咖啡豆中(Blanc et al.，1998)。在寒帶和溫帶地區(qū)如歐洲和北美洲OTA主要來(lái)源于青霉屬的疣孢青霉，在熱帶地區(qū)主要來(lái)源于赭曲霉（MacDonald et al., 1999; DMello et al., 2003；李慧蕓等，2004）。1.3 麥角生物堿(Ergot alkaloids)麥角生物堿是人們最先認(rèn)識(shí)到的一類真菌毒素，由麥角菌(Claviceps purpurea）產(chǎn)生（李慧蕓等，2004）。麥角菌產(chǎn)生的麥角化合物可大致分成10類，現(xiàn)在已知包括有100多種化合物，其中最具生理活性的就是麥角生物堿。從歷史上看，用來(lái)生產(chǎn)面包的

11、黑麥和其它谷物常受麥角菌污染。由于監(jiān)控和立法的加強(qiáng)，以及全球黑麥生產(chǎn)量的下降，目前麥角菌對(duì)面包的污染已不嚴(yán)重。然而，值得注意的是作飼料用途的谷類和制作啤酒的現(xiàn)代大麥品種中可能存在的麥角生物堿。例如，在1999年，由于在谷物中檢出大量麥角堿，大批蘇格蘭的大麥被抵制。麥角污染高粱是近來(lái)一些發(fā)展中國(guó)家呈現(xiàn)的新問(wèn)題。因此，對(duì)麥角菌的污染仍需要提高警惕（DMello et al., 2003）。1.4 單端孢霉烯族化合物(Trichothecenes)單端孢霉烯族化合物是由頭孢菌(Cephalosporium)、鐮孢菌(Fusarium)、葡萄狀穗霉(Stachybotrys)和木霉菌(Trichode

12、rma)等代謝產(chǎn)生的一組生物活性和化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的有毒代謝產(chǎn)物，均具有四環(huán)倍半萜烯結(jié)構(gòu)。引起食品污染的單端孢霉烯族化合物主要有兩個(gè)類群：一類是以T-2毒素為主的A簇，另一類是以脫氧瓜萎鐮菌醇（deoxynivalenol, DON）為主的B簇。單端孢霉烯族化合物主要污染大麥、小麥、玉米等（DMello et al., 2003；李慧蕓等，2004）。1.5 玉米赤霉烯酮(Zearalenone)玉米赤霉烯酮，即F-2雌性發(fā)情毒素，是由禾谷鐮刀菌(Fgraminearum)、黃色鐮刀菌(Fculmorum)、木賊鐮刀菌(Fequiseti)等產(chǎn)生的類結(jié)構(gòu)相似的化合物。它有15種以上的衍生物，其主要

13、存在于玉米和玉米制品中，小麥、大麥、高梁和大米中也有一定程度的分布（DMello et al., 2003；李慧蕓等，2004）。1.6 伏馬菌素(Fumonisins)伏馬毒素是1989年發(fā)現(xiàn)的一種新型毒素，由串珠鐮刀菌(Moniliform)等產(chǎn)生的水溶性的、由不同的多氫醇和丙二酸組成的結(jié)構(gòu)類似的雙酯化合物（王少康，2003）。目前研究表明伏馬毒素的存在極其廣泛，特別在熱帶的玉米中污染很嚴(yán)重（Wang et al., 1995; Ueno et al., 1997; Ono et al., 2001; DMello, 2003)。2 真菌毒素對(duì)人類的危害真菌毒素早已被認(rèn)為與人類異常狀況有關(guān)

14、（表2）。表2 與人類疾病有關(guān)的真菌毒素（DMello, 2003）真菌毒素 疾病食品/來(lái)源國(guó)家黃曲霉毒素 肝癌，惡性營(yíng)養(yǎng)不良，肝硬化，急性肝炎，雷氏癥候群花生，玉米東非和西非，印度，臺(tái)灣，泰國(guó)，菲律賓麥角生物堿麥角中毒黑麥歐洲環(huán)匹阿尼酸kodua中毒谷物印度赭曲霉毒素巴爾干地方性腎病谷物保加利亞，羅馬尼亞，前南斯拉夫，突尼斯黃綠青霉素腳氣水稻日本T - 2毒素食物中毒性白血球缺乏癥 谷物前蘇聯(lián)伏馬毒素食管癌癥玉米 南非，中國(guó)原發(fā)性肝癌玉米中國(guó)串珠鐮刀菌素克山病 玉米 中國(guó)2.1 黃曲霉毒素中毒黃曲霉毒素可以引起人類急性中毒。盡管全世界已認(rèn)識(shí)到其毒理及對(duì)健康的影響，但黃曲霉毒素中毒事件仍不斷發(fā)

15、生（DMello and Macdonald, 1998）。肝臟中主要病理特征，包括小葉中心區(qū)域的破壞，中央靜脈的增厚和肝硬化。慢性黃曲霉中毒可干擾人體免疫功能，而導(dǎo)致人體更易受到感染。為了保障人類健康，減少黃曲霉毒素對(duì)人類的危害，各國(guó)相應(yīng)制定了食物中黃曲霉毒素的限量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī) (Wang et al., 1996; DMello et al., 2003)。2.2 赭曲霉中毒OTA主要對(duì)腎產(chǎn)生危害，造成腎腫大，當(dāng)濃度超過(guò)5 mg/kg時(shí)，會(huì)對(duì)肝臟組織和腸產(chǎn)生破壞，引起腸炎、肝腫大等。除特異性腎毒性作用以外，OTA還對(duì)免疫系統(tǒng)有毒性，并有致畸、致突變和致癌作用。赭曲霉中毒的病例分為慢性間質(zhì)腎病

16、，慢性腎小球腎炎腎病和慢性血管性腎病。OTA還可與桔霉素(Citrinin)共同作用，對(duì)肝臟腫瘤細(xì)胞蛋白合成有增強(qiáng)作用。歐盟國(guó)家對(duì)赭曲霉毒素在食品中的限量標(biāo)準(zhǔn)極其嚴(yán)格：在谷物中不得超過(guò)5 g/kg，在谷物制品中不得超過(guò)3 g/kg，并在干鮮果品中不得超過(guò)10 g/kg（李鵬等，2005）。2.3 麥角中毒歐洲歷史上著名的的關(guān)于麥角中毒的真菌中毒癥事件是由黑麥麥角菌菌核產(chǎn)生的生物堿引起的。該生物堿會(huì)引起外周毛細(xì)血管收縮進(jìn)而導(dǎo)致缺氧和四肢的壞疽。到目前為止，麥角毒素案件偶爾仍有發(fā)生（DMello et al., 2003）。2.4 癌癥真菌毒素對(duì)人類的潛在致癌作用是當(dāng)前真菌毒素研究的中心問(wèn)題。在熱

17、帶國(guó)家，尤其是非洲、印度，泰國(guó)的東西部、菲律賓和中國(guó)，黃曲霉毒素的存在是居民一個(gè)難以解決的健康問(wèn)題。證據(jù)顯示，黃曲霉毒素的發(fā)生與肝癌的發(fā)病有密切的流行病學(xué)關(guān)系（Wang et al., 1996）。人們普遍接受黃曲霉素致癌力的大小是：AFB1AFG1AFB2AFG2。流行病學(xué)上的研究已證實(shí)南非人的食管癌癥與食物中的伏馬毒素有必然聯(lián)系。此外，在中國(guó)有人認(rèn)為，伏馬毒素可促進(jìn)由AFB1和或B型肝炎病毒引起的原發(fā)性肝癌的發(fā)生 (Ueno et al., 1997) 。3 防止措施3.1預(yù)防措施由于治療效果有限，在食品安全方面要恪守預(yù)防污染的基本原則。當(dāng)殺菌劑被有效地應(yīng)用于控制農(nóng)作物的真菌病害，農(nóng)作物受

18、真菌毒素污染的可能性就較小。但是殺菌劑只是部分控制了谷類的真菌毒素，已收成的糧食仍可能受真菌毒素污染（DMello et al., 2003）。實(shí)驗(yàn)研究表明，能夠抵抗黃曲霉菌的定殖及其導(dǎo)致的穗腐病的玉米育種植株一般可使糧食的AFB1污染程度降低。同樣地，小麥中抗FHB基因的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成功地用于減少谷物中的脫氧瓜萎菌醇含量。與易感的加拿大品種相比，抗FHB的中國(guó)小麥品種也能夠降低麥粒中的脫氧瓜萎菌醇含量。為防止真菌毒素污染，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄙA藏已收獲的糧食、堅(jiān)果和水果是很重要的。特別是貯藏的濕度和溫度是關(guān)鍵因素。此外，應(yīng)盡可能減少昆蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物的入侵。在不慎食用了黃曲霉毒素后，服用抗氧化劑能顯著降低老

19、鼠的肝癌發(fā)生概率。通過(guò)間歇性服用高劑量奧替普拉可抑制黃曲霉毒素活化，在持續(xù)服用低劑量奧替普拉情況下，通過(guò)與黃曲霉毒素發(fā)生N-乙酰-L-半胱氨酸共軛反應(yīng)，奧替普拉可提高體內(nèi)真菌毒素的清除效果。另外，還可以通過(guò)食用綠色蔬菜來(lái)防止黃曲霉毒素誘發(fā)的肝癌。流行病學(xué)證據(jù)有力表明，食用綠色蔬菜可能通過(guò)提供天然含硫化合物如硫代葡萄糖和S-甲基-L-半胱氨酸亞砜來(lái)減少幾種不同人群癌癥發(fā)病率（DMello et al., 2003）。3.2補(bǔ)救措施食品加工技術(shù)是一個(gè)減少真菌毒素污染的有效方法。常規(guī)的物理方法從簡(jiǎn)單到復(fù)雜都有。例如，應(yīng)提倡對(duì)堅(jiān)果和谷物等易受污染食物進(jìn)行分揀。人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基于品質(zhì)進(jìn)行分揀的開(kāi)心果在經(jīng)過(guò)

20、流水生產(chǎn)線處理后，不同品質(zhì)的開(kāi)心果的黃曲霉素含量不一樣。黃曲霉素含量與外殼損壞和昆蟲(chóng)入侵等采前生理傷害正相關(guān)。黃曲霉毒素的含量還與外殼變色有關(guān)。在發(fā)展中國(guó)家，建議對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)后，通過(guò)手工去除明顯受害的玉米粒來(lái)減少脫氧瓜萎菌醇和伏馬毒素等真菌毒素污染。把谷物磨碎用于生產(chǎn)面粉也可以減少污染（Ono et al., 2001）。將綠色咖啡豆加工成可溶性可可粉可顯著減少OTA的殘留量。通過(guò)密度差異法和凈化空氣法可以去除一些OTA，而通過(guò)烘烤可最有效減少OTA的含量?？扇苄钥煽煞壑蠴TA只有原OTA含量的16%。氨化是加工動(dòng)物飼料中一種高效的黃曲霉毒素解毒的商業(yè)手段。因此，通過(guò)為奶牛提供以這種方式凈化

21、的飼料可在實(shí)質(zhì)上減少或完全消除了牛奶中的AFM1殘留。4 結(jié)論目前的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，植物性源頭產(chǎn)品的真菌毒素是不可避免的、廣泛的、持續(xù)影響著全球人類的健康。玉米和花生仁中的黃曲霉素通常超過(guò)安全閾值。在以這些食物作為主食的地處溫暖和潮濕氣候國(guó)家中的消費(fèi)者特別容易食用到黃曲霉素污染的食物。由此可見(jiàn)，通過(guò)法律和規(guī)章制度來(lái)減少食物的真菌毒素污染是十分必要的。應(yīng)當(dāng)指出的是，缺乏任何防控黃曲霉毒素和赭曲酶毒素污染的法律措施的國(guó)家處于高度危險(xiǎn)之中。至于伏馬毒素這種新的真菌毒素，迫切需要建立相應(yīng)防控玉米源食品污染的準(zhǔn)則，并監(jiān)測(cè)志愿者接觸這類污染物后的情況。參考文獻(xiàn)李慧蕓，王 軍，張寶善. 2004. 真菌毒素對(duì)

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