黃曲霉毒素的研究進展

賀 亮，徐乾琨，賀峻琳，黃冬維，趙輝玲，羅 超

（1．湖南農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，長沙 410128；2．安徽省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，合肥 230031）

黃曲霉毒素的研究進展

賀 亮1，徐乾琨1，賀峻琳1，黃冬維2，趙輝玲2，羅 超1

（1．湖南農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，長沙 410128；2．安徽省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，合肥 230031）

黃曲霉毒素是農(nóng)作物及動物飼料中常見的、且毒性最強的一類霉菌毒素，具有極強致突變、致畸形、致癌的作用，能損害多種動物肝臟，并降低機體免疫功能，同時它也是人發(fā)生肝癌病變的重要誘因。文章對黃曲霉毒素的一般性質(zhì)、污染情況、毒性效應、檢測方法和預防措施等方面進行了綜述。

黃曲霉毒素；污染情況；毒性效應

黃曲霉毒素（aflatoxins）主要是由黃曲霉（A.flavus）和寄生曲霉（A.parasiticus）產(chǎn)生的有毒的、致癌性極強的天然次生代謝產(chǎn)物，以AFB1毒性最強，并且頻繁在農(nóng)產(chǎn)品和飼料中檢測出來。世界多地的水稻、玉米、花生、辣椒等作物都受到黃曲霉毒素不同程度的污染，牛奶和奶制品亦無幸免。動物和人在食用受黃曲霉毒素污染的食品之后，會促發(fā)肝臟、腎臟等內(nèi)臟器官的損傷，削弱抗氧化能力和免疫能力，使機體對疾病和癌癥易感，并能造成雄性不育等。黃曲霉毒素自發(fā)現(xiàn)起至今，一直是研究的熱點。

1 黃曲霉毒素的一般性質(zhì)

1960 年英國爆發(fā)了大規(guī)模的火雞X病，之后黃曲霉毒素在其飼料中首次被發(fā)現(xiàn)。黃曲霉毒素家族中主要成員包括AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1和AFM2，基本結(jié)構(gòu)中都含有二呋喃環(huán)和氧雜萘鄰酮(香豆素)。黃曲霉、假 溜 曲 霉 （Aspergillus pseudotamarii） 和 赭 曲 霉（Aspergillusochraceoroseus）只產(chǎn)生B型黃曲霉毒素，集蜂曲霉（Aspergillus nomius）、香素曲霉（Aspergillus bombycis）、寄生曲霉等可產(chǎn)生B型和G型兩類黃曲霉毒素［1］。AFM1和AFM2一直被看作是AFB1、AFB2的羥化代謝產(chǎn)物，主要存在于牛奶和奶制品中。其中AFB1的毒性最強，被國際癌癥研究機構(gòu)列入一級人類致癌物，AFM1的毒性約為它的十分之一［2］。AFB1難溶于水，易溶于油和多種有機溶劑，耐高溫，理化性質(zhì)穩(wěn)定，在食品加工過程中難被破壞而造成殘留，因此危害到食用了這些制品的動物和人。黃曲霉毒素在氣候溫暖、降雨稀少、低緯度的區(qū)域下最為常見［3］。

2 黃曲霉毒素的污染情況

黃曲霉毒素對農(nóng)產(chǎn)品的污染遍布世界各地，主要污染的作物有花生、玉米、水稻、芝麻、辣椒和榛子等。2013年Iqbal等［4］研究發(fā)現(xiàn)，從巴基斯坦旁遮普省抽檢的198份花生和花生產(chǎn)品中有59%帶殼生花生、55%去殼生花生、61%帶殼烤花生、68%不帶殼烤花生、50%花生奶油、42%花生餅干和20%以花生為食材之一的巴基斯坦傳統(tǒng)小吃受到AFT的污染，AFT平均濃度分別為6.4、9.6、10.4、12.3、2.4、4.6和3.4μg/kg。2013—2015年來自土耳其多個城市的170份榛子樣品和130份無花干果樣品中各檢測出3份和6份的AFB1含量超過歐洲最大限量標準［5］。2009—2010年對伊朗182份芝麻進行AFT濃度檢測，結(jié)果顯示，18.1%的樣品中含有AFB1，平均含量為1.62 ng/g±1.32 ng/g，其中有9例濃度超過歐洲最大限量標準，有一例超過伊朗最大限量標準［6］。世界不同國家和地區(qū)氣候、地理條件各異，種植農(nóng)作物的種類和方式也不盡相同，這是導致它們受到不同程度黃曲霉毒素污染的重要原因。

3 黃曲霉毒素的毒性效應

黃曲霉毒素能對動物和人的肝臟、腎臟、脾臟和胰臟等器官造成損傷。肝癌在全球癌癥致死率中排第三，而黃曲霉毒素是肝癌的重要誘因。目前已分離鑒定的黃曲霉毒素達20多種，其中AFB1是毒性最強的。不同種類的農(nóng)作物對黃曲霉毒素的敏感性不同，花生對其敏感度高，而高粱、小米感染風險低于花生。相比動物中單胃動物，反芻動物在感染毒素之后，瘤胃菌群可以將部分毒素弱化，從而對機體起到一定的保護作用。

3.1 人類

黃曲霉毒素是人患肝癌的重要誘因，還能引發(fā)其他多種癌癥，并影響人的繁殖生育能力。黃曲霉毒素致癌作用的機理目前主要認為是它參與了原癌基因的激活和抑癌基因p53的突變，此外還有一種觀點是通過肝細胞色素p450代謝的黃曲霉毒素產(chǎn)生了突變物質(zhì)［7］。在東亞和撒哈拉沙漠以南的非洲，通過降低日常飲食中黃曲霉毒素的濃度到檢測限度以下，每年能減少72800～98800個患肝癌的病例［8］。在也門進行的針對42名分別患有胃癌、腸癌、結(jié)腸癌、舌癌和食道癌患者的血清黃曲霉毒素的檢測中，發(fā)現(xiàn)AFB1在所有患者中的含量都高于對照組［9］。低劑量的AFB1也能通過減少精子產(chǎn)生、改變睪丸間質(zhì)細胞功能來起到降低男性生殖的作用［10］。

3.2 牛

黃曲霉毒素可造成牛肝臟受損、免疫能力下降、瘤胃代謝失衡，并影響繁殖和泌乳量。牛在進食了被AFB1污染過的飼料之后，有0.3%～6.2%的AFB1會在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成AFM1，并隨著牛奶排出，由于AFM1的毒性大大低于AFB1，因此這一過程被視為一種解毒方式［11］。熊江林［12］研究發(fā)現(xiàn)，用AFB1污染的飼料飼喂奶牛，會導致牛血清中過氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化酶活性下降，IgG和IgA濃度減少，而使得丙二醛含量升高，由此讓機體抗氧化能力和免疫能力受損，減弱自身保護機制。姜雅慧等［13］通過對瘤胃微生物的體外培養(yǎng)，證明了添加AFB1能使瘤胃環(huán)境中總揮發(fā)性脂肪酸、氨態(tài)氮含量水平下降，乙酸、丙酸、丁酸和戊酸產(chǎn)量減少，還能抑制羧甲基纖維素酶和微晶纖維素酶活性，最終造成微生物代謝失調(diào)。G u thrie［14］在奶牛飼料中添加120μg/kg的黃曲霉毒素，發(fā)現(xiàn)奶牛繁殖力減弱，當改用無污染飼料之后，奶牛產(chǎn)奶量提高25%。

3.3 豬

黃曲霉毒素可引起豬的急性死亡、內(nèi)臟損傷、生產(chǎn)性能下降及影響豬的樹突狀細胞功能。2014年有報道稱塞爾維亞一農(nóng)場中420頭日齡在20 d±3 d的哺乳仔豬全部死亡，法醫(yī)檢測后發(fā)現(xiàn)母豬乳液中AF含量達到870μg/kg，而仔豬食用的飼料中AF含量為960μg/kg。最終認定是由于黃曲霉毒素中毒導致仔豬急性死亡［15］。Shi等［16］連續(xù)在飼喂豬的日糧中添加0.1mg/kg的黃曲霉毒素，致使豬肝臟功能損傷嚴重，肝臟、腎臟、脾臟和胰臟都發(fā)生腫脹，生長性能出現(xiàn)下降趨勢。Mehrzad等［17］將豬單核細胞衍生的樹突狀細胞同多種黃曲霉毒素混合，使得共刺激分子CD25和CD80/86表達上調(diào)，T細胞增殖誘導能力提升，穩(wěn)態(tài)條件下的樹突狀細胞抗原遞呈能力增強，從而導致免疫耐受力的破壞。這一結(jié)果與他們之前做的單獨針對AFB1與樹突狀細胞混合試驗得出的結(jié)論不同［18］。

3.4 鼠

黃曲霉毒素對小鼠的作用主要是造成肝細胞凋亡，引發(fā)免疫毒性，還能改變小鼠腸道內(nèi)微生物群落，并且影響繁育后代。Meki等［19］用AFB1和褪黑激素以不同方式處理小鼠，發(fā)現(xiàn)AFB1處理組的胱天蛋白酶-3活性明顯高于對照組，而且肝細胞出現(xiàn)退化和凋亡。在添加了AFB1的小鼠肝組織中，丙二醛（MDA）和一氧化氮（NO）含量升高，谷胱甘肽（GSH）及其過氧化物酶、還原酶的含量則下降。使用褪黑激素之后，則能改變以上癥狀。2015年有研究表明，對雄性F322小鼠使用不同濃度的AFB1能降低腸道菌落的多樣性，但群落組成的均勻性得到提高，其中某些乳酸菌甚至消失［20］。S u priya等［21］對雄性威斯塔鼠注射不同劑量的AFB1，觀測到生殖器官相對比重和精子數(shù)量減少，同時睪丸類固醇合成酶、睪丸素的水平也顯著降低。對于懷孕的雌性鼠，AFB1污染不僅造成母鼠肝臟、腎臟等內(nèi)臟受損，還能使腹中小鼠骨骼發(fā)育異常［22］。

3.5兔

黃曲霉毒素能引起兔的胎兒畸形及部分臟器的病變。將懷孕家兔分為兩組，一組每天插胃管灌入0.05mg/kg 的AFB1，一組用0.2mL/kg的玉米油作對照。從感染AFB1孕兔中取出的胎兒的肝細胞呈空泡化，腎細胞呈顆粒狀胞漿空泡，而在眼瞼真皮的毛囊數(shù)量及其造血功均低于正常組，此外骨骼發(fā)育不完善，出現(xiàn)畸形［23］。Prab u等［24］連續(xù)60d對新西蘭白兔使用濃度0.5mg/kg的AFB1，白兔死亡率顯著升高到12.5%，出現(xiàn)蒼白、貧血及尸體脫水癥狀，還檢測到超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和丙二醛水平的上升，導致細胞氧化損傷增強。

3.6 家禽

禽類中的火雞和鴨子對黃曲霉毒素及其敏感，受感染后能促使肝臟及脾臟等病變，影響生產(chǎn)性能并降低機體免疫能力，使得家禽更易感染其他疾病。He等［25］連續(xù)5周用受AFB1污染的玉米飼料飼喂鴨子，死亡率呈線性增長，肝細胞出現(xiàn)不同程度腫脹變性，隨著飼料中AFB1含量的增加，膽管上皮組織增生愈來愈明顯，平均日增重和日采食量減少。Chen等［26］對肉雞使用劑量為0.3mg/kg的AFB1，能造成脾臟相對比重下降，脾臟發(fā)生病變，包括紅髓淤血及液泡出現(xiàn)在淋巴小結(jié)和動脈周圍淋巴鞘。Valtchev等［27］對40只鴨仔飼喂混合了不同劑量AFB1的飼料，結(jié)果顯示，血清溶菌酶含量減少，長時間暴露于高劑量AFB1中甚至能使得補體激活旁路途徑被禁止。

4 黃曲霉毒素的檢測方法和預防措施

黃曲霉毒素對農(nóng)作物、動物和人危害極大，為了減少經(jīng)濟損失和健康安全隱患，針對黃曲霉毒素的檢測方法尤為重要。目前國內(nèi)外常用方法包括薄層分析法（TLC）、酶聯(lián)免疫法（ELISA）、高效液相色譜法（HPLC）和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）等［28-29］。高度敏感的毒素基因芯片［30］、便攜式光纖光譜儀［31］等各種用于分析黃曲霉毒素污染的新技術(shù)的研發(fā)和應用不斷豐富了檢測手段?；ㄉ菢O易受黃曲霉毒素污染的作物之一，用這些易感農(nóng)作物加工制成的飼料、食品、糧油等產(chǎn)品中含有的黃曲霉毒素又通過生物鏈流向動物和人。環(huán)境條件、田間管理和儲藏加工等因素都能影響黃曲霉毒素的污染程度［32-33］。高溫高濕環(huán)境有利于真菌增殖，黃曲霉毒素在干旱和土壤營養(yǎng)缺失條件下更易爆發(fā)。種植時間要適宜，做好去除雜草、消滅蟲害的工作,選用抗性品種。作物成熟后保證及時收割，避免表皮和外殼破損，并且嚴格控制好儲存過程中水分、相對濕度和通風條件。在加工前進行原料篩選、去除受黃曲霉毒素污染的農(nóng)作物。黃曲霉毒素是真菌代謝產(chǎn)生的次級產(chǎn)物，在全球危害的范圍廣、危害的物種多，不僅能造成巨大經(jīng)濟損失和進出口貿(mào)易壁壘，更嚴重威脅動物和人的健康。因此，黃曲霉毒素作用的機理及防控措施有待更加深入的研究。

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《中國草食動物科學》期刊采編系統(tǒng)正式上線運行

為了適應期刊網(wǎng)絡化和數(shù)字化的需要，《中國草食動物科學》雜志建立了期刊采編系統(tǒng)（http://cycz.cbpt.cnki. net），已于2016年4月1日正式上線運行。該系統(tǒng)包含網(wǎng)刊發(fā)布系統(tǒng)、作者在線投稿系統(tǒng)、專家在線審稿系統(tǒng)、編輯在線采編系統(tǒng)等。通過作者在線投稿系統(tǒng)，作者可遠程在線提交稿件，不用打電話即可了解稿件實時狀態(tài)，實現(xiàn)稿件信息自動登記；在專家在線審稿系統(tǒng)中，專家登陸系統(tǒng)或通過郵件在線審稿，可加快審稿速度、縮短審稿周期；通過編輯在線采編系統(tǒng)可對稿件的基金項目、行業(yè)領域、作者單位、引文情況進行全方位的統(tǒng)計與分析。

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Progress in Aflatoxins

He Liang，Xu Qiankun，He Junlin，et al
（College of Veterinary Medicine，Hunan Agriculture University，Changsha410128，China）

Aflatoxins are a family of mycotoxins that occur commonly in crops and livestock feed，which are considered to be extremely toxic，mutagenic，teratogenic，and carcinogenic.Aflatoxins can damage a variety of animal liver and reduce immune system function，which are also important cause of hepatocellular carcinoma of human.In this paper，the general properties，contamination，toxic effect，prevention and control methods of aflatoxins were reviewed.

aflatoxins；contamination；toxic effect

Q93-3

A

2095-3887（2016）04-0054-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2016.04.015

2016-06-06

賀亮（1992-），男，碩士研究生。