王 巖
(新疆維吾爾自治區(qū)獸藥飼料監(jiān)察所,新疆烏魯木齊 830017)
黃曲霉是農產品和飼料中產生黃曲霉素的主要來源。如何控制黃曲霉毒素對人類健康的危害,以及對農作物和其他食品的污染是全球面臨的一項重大挑戰(zhàn)。
大約會有25%的農作物被霉菌毒素污染,聯合國糧食及農業(yè)組織認為其黃曲霉毒素B1是主要的毒素。由于被黃曲霉毒素污染的食品具有極強的毒性和致癌性,世界許多國家都制定了有關食品中黃曲霉毒素限量標準。
黃曲霉毒素是一種由黃曲霉和寄生曲霉等真菌經過聚酮途徑產生的次生代謝產物,具有致癌性、致畸性和誘變性,目前的研究主要集中在與人類健康有關的曲霉-黃曲霉毒素的方面。
黃曲霉是環(huán)境中產生黃曲霉毒素的主要來源。曲霉的形態(tài)和分類特征具有一定的相似性,黃曲霉和寄生曲霉都有相當密集的分生孢子,都能產生黃曲霉毒素。最近的研究表明有20種曲霉菌都能夠產生黃曲霉毒素。這些毒素是雙呋喃香豆素類化合物,根據其在紫外燈下呈現出藍色或綠色熒光以及在薄層色譜中的相對流動性,可以被確定為黃曲霉毒素B1、B2、G1和G2。其他黃曲霉毒素P1、Q1、B2a、G2a,是黃曲霉毒素通過人和動物的代謝過程形成的。黃曲霉毒素M1是在動物組織和體液中形成的,是黃曲霉毒素B1的羥基化代謝產物。
黃曲霉毒素中毒的嚴重程度與動物的物種、年齡、性別和營養(yǎng)狀況有關,毒性主要作用于肝臟,導致肝損傷。動物黃曲霉中毒表現為胃腸道功能障礙、生產力降低、飼料利用率降低、貧血和黃疸。黃曲霉毒素B1是國際癌癥研究機構(IARC)唯一有足夠證據證明的天然致癌物。
流行病學研究數據表明,黃曲霉毒素與肝癌、營養(yǎng)不良、惡性營養(yǎng)缺乏病和消瘦癥有關。所有類型的黃曲霉毒素都是脂溶性的,很容易從暴露部位(如胃腸道、呼吸道)通過細胞膜被吸收,進入血流,然后擴散到組織和肝臟。
在人類和易感動物中,細胞色素P450酶將黃曲霉毒素B1轉化為一種環(huán)氧化物,與血液中的DNA和白蛋白結合,形成一種加合物導致DNA損傷。環(huán)氧化物會先與線粒體DNA結合而導致肝癌。黃曲霉毒素B1在肝細胞鳥嘌呤位點與DNA結合,影響調節(jié)細胞生長的酶的遺傳密碼,最終導致了腫瘤的形成。
在不同生長條件下,黃曲霉具有合成不同結構化合物的獨特特性。培養(yǎng)基、養(yǎng)分供應和環(huán)境條件(如溫度、濕度)等因素都會影響著聚酮的合成過程。在25℃~32℃,含水量12%~16%和相對濕度85%的條件下,黃曲霉菌的產毒量最高。因此,為了防止食品霉變,一定要將食品干燥或低溫下保存。
黃曲霉毒素的去除主要采用物理、化學和生物方法。動物飼料中的黃曲霉毒素可以通過使用粘合劑來去除,如沸石、粘土和活性炭?;旌舷♂尫ㄊ菍⒚棺冿暳虾臀疵棺冿暳线M行混合,從而降低飼料中霉菌毒素的濃度。
氨化也是一種效率很高的毒素去除方法,通過化學作用使黃曲霉毒素內酯環(huán)破壞,生成相應的香豆素銨鹽或鈉鹽,從而消除黃曲霉毒素的毒性,該方法在許多國家都獲得了成功,該方法雖然對去除黃曲霉毒素有一定效果,但在脫毒時,會產生有毒有害化學成分殘留,破壞飼料產品品質。
通過生物學方法降解黃曲霉毒素,是近年來研究熱門的一種脫毒方法,主要通過微生物的降解作用,如枯草桿菌、乳酸菌、醋酸菌等,乳酸菌能分泌許多抗菌物質,對病原菌的生長和黃曲霉毒素的產生都有抑制作用。
黃曲霉和寄生曲霉是黃曲霉毒素的兩大主要來源,造成了世界各地許多重要經濟作物的污染,帶來了巨大的經濟損失,并且嚴重危害了人們的健康。因此,使用經濟高效的方法來檢測農作物和飼料具有十分重要的意義。通過研究曲霉菌的致病機理和生物學機制,可以為黃曲霉毒素的控制提供新的方法。