食品常見真菌毒素的危害及其防止措施

黃天培，何佩茹，潘潔茹，關(guān) 雄福建農(nóng)林大學(xué)生物農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點實驗室，福建福州 35000;福州市疾病預(yù)防控制中心，福建福州 350004

真菌毒素(mycotoxin)是由真菌產(chǎn)生的具有毒性的次生代謝物，廣泛污染農(nóng)作物、食品及飼料等植物性產(chǎn)品(李鵬等，2005)。危害人類健康的真菌毒素主要源于麥角菌Claviceps、曲霉Aspergillus、青霉Penicillium、鐮刀菌Fusarium和鏈格孢Alternaria的次生代謝產(chǎn)物(D'Mello，2003)。產(chǎn)毒真菌污染食品后，可使食用者中毒，有些毒素可以誘導(dǎo)基因突變和產(chǎn)生致癌性，有些則顯示出對特定器官的毒性。隨著人們對食品健康和安全的高度重視，有關(guān)真菌毒素的研究越來越多。本文綜述了食品中常見真菌毒素對人類的危害及其防止措施，以期為真菌毒素的防范提供參考。

1 常見的真菌毒素及其對食品的污染

1.1 黃曲霉素(aflatoxin，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，具有極強的致癌性和毒性。其是一類化學(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及G2。在天然污染的食品中，以黃曲霉素B1最常見，而且毒性也最強，是真菌毒素中致癌力最強的一種(D'Mello，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)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計，全世界谷物供應(yīng)的25%受霉菌毒素污染，其中，每年至少有2%的農(nóng)產(chǎn)品因黃曲霉素污染而報廢，世界上已有大約100個國家對食品中黃曲霉素的含量做了嚴(yán)格限量要求。我國花生及制品、食用油、油料餅粕及飼料和玉米、大米等農(nóng)產(chǎn)品及食品的黃曲霉素污染比較嚴(yán)重，其中，以花生和玉米的污染最為嚴(yán)重，成為一些地區(qū)肝癌發(fā)病率高的主要原因，并已因其超標(biāo)而引發(fā)多起農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易糾紛(李培武等，2010)。

表1 黃曲霉素污染的食品(D'Mello，2003)Table 1 Aflatoxin-polluted foods(D'Mello，2003)

1.2 赭曲霉素(ochratoxin)

赭曲霉素是曲霉屬和青霉屬的某些菌株產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，包括7種結(jié)構(gòu)類似的化合物。其中，赭曲霉素A(ochratoxin A，OTA)和赭曲霉素B(ochratoxin B，OTB)會污染食品，以O(shè)TA的毒性最強(謝剛，2005)。OTA主要存在于谷粒(Vrabchevaet al.，2000)、干藤果子(MacDonaldet al.，1999)和綠色咖啡豆中(Blancet al.，1998)。在寒帶和溫帶地區(qū)(如歐洲和北美洲)，OTA主要來源于青霉屬的疣孢青霉，在熱帶地區(qū)主要來源于赭曲霉(Mac-Donaldet al.，1999;D'Mello，2003; 李 慧 蕓 等，2004)。

1.3 麥角生物堿(ergot alkaloid)

麥角生物堿是人們最先認識到的一類真菌毒素，由麥角菌Claviceps purpurea產(chǎn)生(李慧蕓等，2004)。麥角菌產(chǎn)生的麥角化合物大致分成10類，目前已知包括100多種化合物，其中最具生理活性的就是麥角生物堿。以往用來生產(chǎn)面包的黑麥和其他谷物常受麥角菌污染。由于監(jiān)控和立法的加強，以及全球黑麥生產(chǎn)量的下降，目前麥角菌對面包的污染已減弱。然而，值得注意的是，作飼料的谷類和制作啤酒的現(xiàn)代大麥中還可能存在麥角生物堿。如在1999年，由于在谷物中檢出大量麥角生物堿，大批蘇格蘭的大麥被抵制。麥角菌污染高粱是近年來一些國家出現(xiàn)的新問題。因此，對其仍需要提高警惕(D'Mello，2003)。

1.4 單端孢霉烯族化合物(trichothecene)

單端孢霉烯族化合物是由頭孢菌Cephalosporium、鐮刀菌Fusarium、葡萄狀穗霉Stachybotrys和木霉菌Trichoderma等代謝產(chǎn)生的一組生物活性和化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的有毒物質(zhì)，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2個類群:(1)以T-2毒素為主的A簇;(2)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(D'Mello，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F.graminearum、黃色鐮刀菌F.culmorum、木賊鐮刀菌F.equiseti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，主要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的分布(D'Mello，2003;李慧蕓等，2004)。

1.6 伏馬菌素(fumonisin)

伏馬菌素于1989年被發(fā)現(xiàn)，是由串珠鐮刀菌F.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)。研究表明，伏馬菌素的存在極其廣泛，特別在熱帶的玉米中污染最嚴(yán)重(Wanget al.，1995;Uenoet al.，1997;Onoet al.，2001;D'Mello，2003)。

2 真菌毒素對人類的危害

真菌毒素早已被認為與人類疾病有關(guān)(表2)。

表2 與人類疾病有關(guān)的真菌毒素(D'Mello，2003)Table 2 Mycotoxins and their effects on human health(D'Mello，2003)

2.1 黃曲霉素中毒

黃曲霉素可以使人類急性中毒、慢性中毒和患癌癥(李秀缺等，2010)。Crawfordet al.(2009)提出，PksA酶的PT結(jié)構(gòu)域是導(dǎo)致黃曲霉素產(chǎn)生的關(guān)鍵因子。盡管全世界已認識到其毒理作用及對健康的影響，但黃曲霉素中毒事件仍不斷發(fā)生(D'Melloet al.，1998)。它在肝臟中的病理特征主要包括小葉中心區(qū)域的破壞、中央靜脈的增厚和肝硬化。國際癌癥研究所(IARC)認定，黃曲霉素是已知的最強基因毒性劑。在哺乳動物中，黃曲霉素B1加合到DNA上后，可產(chǎn)生染色體畸變、微核、姐妹染色單體互換、程序外DNA合成及染色體鏈斷裂等現(xiàn)象(王銀東等，2010)。主要誘發(fā)肝、胃、腎、淚腺、直腸、乳腺、卵巢及小腸等部位的腫瘤，還可出現(xiàn)畸胎(李秀缺等，2010)。慢性黃曲霉中毒可干擾人體免疫功能，而導(dǎo)致人體極易受到感染。人們普遍接受的黃曲霉素致癌力大小是AFB1＞AFG1＞AFB2＞AFG2(Wanget al.，1996)。為了保障人類健康，減少黃曲霉素的危害，各國相應(yīng)制定了食物中黃曲霉素的限量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)(Wanget al.，1996;D'Mello，2003)。

2.2 赭曲霉中毒

OTA主要對腎產(chǎn)生危害，造成腎腫大;當(dāng)濃度超過5 mg·kg-1時，會破壞肝臟組織和腸，引起腸炎、肝腫大等。除特異性腎毒性作用以外，OTA還對免疫系統(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、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，增強肝臟腫瘤細胞蛋白的合成。歐盟國家對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5 μg·kg-1，在谷物制品中不得超過3 μg·kg-1，在干鮮果品中不得超過10 μg·kg-1(李鵬等，2005)。

2.3 麥角中毒

歐洲歷史上著名的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。該生物堿會使外周毛細血管收縮，進而導(dǎo)致缺氧和四肢的壞疽。目前，麥角毒素案件仍有發(fā)生(D'Mello，2003)。

3 防止措施

3.1 預(yù)防措施

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)用于農(nóng)作物時，其受真菌毒素污染的可能性就較小。但殺菌劑只是部分控制了谷類的真菌毒素，已收獲的糧食仍可能被真菌毒素污染(D'Mello，2003)。因此，應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄙA藏已收獲的糧食、堅果和水果，尤其嚴(yán)格控制貯藏的溫度和濕度。此外，應(yīng)盡可能減少昆蟲和嚙齒動物的入侵。

提高植株抗病性也是預(yù)防食品污染的一個重要途徑。研究表明，能夠抵抗黃曲霉菌定殖及其導(dǎo)致的穗腐病的玉米植株一般可使糧食的AFB1污染程度降低。與易感的加拿大品種相比，抗FHB基因的中國小麥品種也能夠降低麥粒中的脫氧瓜萎菌醇含量。

在不慎食用了黃曲霉素后，服用抗氧化劑能顯著降低老鼠的肝癌發(fā)生概率。通過間歇性服用高劑量奧替普拉可抑制黃曲霉素活化;在持續(xù)服用低劑量奧替普拉的情況下，通過與黃曲霉素發(fā)生N-乙酰-L-半胱氨酸共軛反應(yīng)，可提高對體內(nèi)真菌毒素的清除效果。另外，還可以通過食用綠色蔬菜防止黃曲霉素誘發(fā)的肝癌。研究表明，綠色蔬菜可能通過提供天然含硫化合物如硫代葡萄糖和S-甲基-L-半胱氨酸亞砜而減少幾種不同人群的癌癥發(fā)病率(D'Mello，2003)。

3.2 補救措施

為保證糧油食品的安全，在預(yù)防為主的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強食品衛(wèi)生監(jiān)測，嚴(yán)格限制黃曲霉素在食品中的含量。GB2761-2005《食品中真菌毒素限量》規(guī)定，花生及其制品中黃曲霉素 B≤20μg·kg-1。1995年，世界衛(wèi)生組織制定的食品黃曲霉素最高允許濃度為15μg·kg-1。黃曲霉素B1含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的糧油食品，必須進行去毒處理。目前，比較好的去毒方法有氨法、醛法、生物去除法、酶降解法、中草藥及芳香油熏蒸去毒法、臭氧處理等(李秀缺等，2010)。

食品加工技術(shù)是一個減少真菌毒素污染的有效方法。如應(yīng)對堅果和谷物等易受污染的食物進行分揀。當(dāng)基于品質(zhì)分揀的開心果在經(jīng)過流水生產(chǎn)線處理后，不同品質(zhì)開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入侵等采前生理傷害正相關(guān)，黃曲霉素的含量還與外殼變色有關(guān)。因此，在加工時，建議對員工進行培訓(xùn)后，通過手工去除明顯受害的堅果或谷物等來減少真菌毒素的污染。此外，把谷物磨成面粉也可以減少污染(Onoet al.，2001)。

目前的監(jiān)測結(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)影響著全人類的健康。因此，制定和完善相關(guān)的法律和規(guī)章制度對減少食物真菌毒素的污染至關(guān)重要，尤其對于伏馬菌素等這類新的真菌毒素，迫切需要建立相應(yīng)防控玉米源食品污染的準(zhǔn)則。

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