干制辣椒中黃曲霉毒素B1污染及暴露風(fēng)險研究進展*

陳 露，尹禮國，張 超，易海濤，杜科黎，鄧夢玲，楊雅茂，楊 陽

(宜賓學(xué)院 農(nóng)林與食品工程學(xué)部，四川 宜賓 644000)

辣椒(Chili peppers)，是由西班牙前單詞“chilli”演變而來?？墒秤玫睦苯穼儆凇癈apsicum”屬，它起源于美國，最早發(fā)現(xiàn)于墨西哥，現(xiàn)已遍及亞洲、歐洲和非洲等許多國家和地區(qū)。辣椒因其辛辣的風(fēng)味和誘人的顏色而被廣泛用作調(diào)味品，是世界上最廣泛種植的蔬菜和香辛料作物之一[1-2]。糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，2016年，全球辣椒的產(chǎn)量已經(jīng)超過3.00×107t;2017年，全球辣椒產(chǎn)量約為3.61×107t，中國(1.78×107t)、美國(5.15×106t)、墨西哥(3.30×106t)、土耳其(2.61×106t)和印度尼西亞(2.40×106t)等國的辣椒產(chǎn)量位居前列[2]。辣椒中含有豐富的維生素(B、C和E)、胡蘿卜素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分[3]，具有抗氧化、抗誘變、抗腫瘤、促進血液循環(huán)、健脾強胃、抗菌、消炎、驅(qū)寒除濕、活血消腫、預(yù)防心血管疾病、抑制腸癌發(fā)生等功效[3-4]。同時，辣椒是食品工業(yè)中最重要的調(diào)味蔬菜之一，可賦予食品獨特的風(fēng)味和色澤[5]。除了作為食品原料外，辣椒還可用于開發(fā)天然著色劑、日用化妝品、農(nóng)業(yè)生物防蟲劑和抑菌抗菌劑等產(chǎn)品[1,3,5]。

由于辣椒呈弱堿性，加之鮮椒在收獲時水分含量較高，十分有利于真菌的生長以及真菌毒素的產(chǎn)生。因此，為了延長辣椒的保存期限，通常采用直接曬干以及其他物理、化學(xué)等干燥方法將鮮椒制成干辣椒[2,6]。與新鮮辣椒相比，干制辣椒中的水分含量明顯降低，受AFB1(Aflatoxin B1，AFB1)等真菌毒素污染的風(fēng)險相對較低。但是，真菌毒素對辣椒的污染很可能會發(fā)生在辣椒采摘以及干制加工之前，甚至發(fā)生在辣椒的初始種植階段。此外，如果干制辣椒處于高溫高濕、氧氣充足的環(huán)境中，真菌也會生長繁殖，引起辣椒腐敗。真菌經(jīng)代謝還會產(chǎn)生真菌毒素，從而導(dǎo)致食品霉變，并引發(fā)食物中毒等一系列食品安全問題[7]。由于辣椒自身具有較深的顏色以及濃郁的辣味，能夠掩蓋真菌污染產(chǎn)生的顏色和氣味變化，因此存在很大的安全隱患。

目前，辣椒中AFB1污染是辣椒產(chǎn)業(yè)面臨的重大問題之一[8]。近年來，國內(nèi)外關(guān)于辣椒中AFB1污染的檢測方法報道較多，但鮮有文獻對不同來源、不同儲存條件以及包裝方式的干制辣椒中AFB1污染情況和暴露風(fēng)險進行報道分析[8]。由于AFB1的毒性效應(yīng)最大、危害最為嚴(yán)重，因此，本文對國內(nèi)外干制辣椒AFB1的污染情況進行了綜述，并結(jié)合AFB1限量標(biāo)準(zhǔn)、人體可耐受值等暴露風(fēng)險評價指標(biāo)，分析了人體由于攝入辣椒而引起的AFB1暴露風(fēng)險。本研究可以為不同來源、不同存儲環(huán)境條件，以及不同包裝方式的辣椒中AFB1污染情況和暴露風(fēng)險等研究提供參考。

1 AFB1概述

目前，已有400多種真菌毒素，在所有已知的真菌毒素中， 黃曲霉毒素(Aflatoxins, AFs)的毒性最強且危害最為嚴(yán)重[9]。據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織報道，全世界每年近25%的糧食都遭受AFs為主的真菌毒素污染[10]。AFs廣泛存在于花生、玉米、大米、小麥、高梁、油籽、香料、棉花、大豆和堅果等農(nóng)產(chǎn)品和食品以及動物飼料中，對人類和動物的健康造成了嚴(yán)重危害，同時，也帶來了巨大的經(jīng)濟損失[11]。AFs主要是由黃曲霉(Aspergillusflavus) 和寄生曲霉(Aspergillusparasiticus)產(chǎn)生的一組有毒次級代謝產(chǎn)物[12]。自然條件下產(chǎn)生的AFs主要包括黃曲霉毒素AFB1、黃曲霉毒素B2(Aflatoxin B2，AFB2)、黃曲霉毒素G1(Aflatoxin G1，AFG1)、黃曲霉毒素G2(Aflatoxin G2，AFG2)和黃曲霉毒素M1(Aflatoxin M1，AFM1)。其中，AFB1是AFs中最普遍，且毒性最強的一種真菌毒素，其化學(xué)和熱穩(wěn)定性極強，在 280 ℃ 的高溫條件下仍能穩(wěn)定存在[13]。據(jù)統(tǒng)計，全球大約有50億人長期暴露于高水平的AFB1中[12]。由此可知，AFB1正嚴(yán)重威脅著人類和動物健康。

1.1 AFB1的毒理特性

AFB1具有極強的毒性和“三致”(即致畸、致癌、致突變)作用，其結(jié)構(gòu)中的雙呋喃環(huán)是基本毒性結(jié)構(gòu)。氧雜萘鄰?fù)Y(jié)構(gòu)(即香豆素)與癌變有關(guān)，國際癌癥研究機構(gòu)的資料顯示：AFB1是最具致癌性的真菌毒素，并被列為I類致癌物[16]。據(jù)悉，痕量的AFB1就可以造成急性死亡或慢性積累致癌等極其嚴(yán)重的危害[14]。在人體中，AFB1的靶器官和靶細(xì)胞包括肝臟、腎臟、脾臟、胸腺、肺、生殖器官、胰腺和心臟等[13]。AFB1能導(dǎo)致急性肝衰竭、肝硬化、肝炎、肝癌。已有文獻報道，全球大約4.6% ～ 28.2%的肝癌都是由AFB1引起的[15]。當(dāng)AFB1進入生物體的細(xì)胞質(zhì)后，在細(xì)胞色素p450家族酶的作用下，會被轉(zhuǎn)化為高反應(yīng)性環(huán)氧化物AFB1-8,9-環(huán)氧化物。該環(huán)氧化物容易與核酸和蛋白質(zhì)相互作用，可誘導(dǎo)DNA突變并抑制DNA轉(zhuǎn)錄和RNA翻譯。此外，AFB1還會導(dǎo)致染色體畸變、姐妹染色單體交換，以及染色體鏈斷裂[19]。AFB1能夠引起人體肝細(xì)胞、生殖細(xì)胞和白細(xì)胞等細(xì)胞一系列的生物學(xué)損傷[16]。AFB1能導(dǎo)致人體和動物體免疫應(yīng)答受損，并抑制巨噬細(xì)胞的正常表達。研究發(fā)現(xiàn)，AFB1還會導(dǎo)致家禽、豬和大鼠淋巴細(xì)胞耗盡以及淋巴器官的萎縮[16]。已有研究發(fā)現(xiàn)，AFB1會對雄性的生殖功能產(chǎn)生不利影響，其主要靶器官是睪丸組織。動物實驗表明，AFB1暴露與生長障礙之間存在相關(guān)性[13]。由此可知，AFB1具有肝毒性、遺傳毒性、細(xì)胞毒性、免疫毒性、神經(jīng)毒性，以及生殖和發(fā)育毒性等多種毒害作用。因此，對不同農(nóng)產(chǎn)品、食品，以及飼料中AFB1含量進行限定尤為重要。

1.2 AFB1的限量

目前，很多國家或組織都制定了食品中AFB1的限量標(biāo)準(zhǔn)或限量參考值。通過大量的文獻研讀，發(fā)現(xiàn)包括中國、歐盟、俄羅斯、法國、德國、土耳其等大多數(shù)國家或組織設(shè)定的辣椒中AFB1限量值為 5 μg/kg[9,17,17-19]。同時，也有部分國家將辣椒中的AFB1值限定為其他水平。其中，突尼斯和保加利亞辣椒中AFB1的限量水平為 2 μg/kg，是目前辣椒中AFB1限量的最小值；克羅地亞、塞爾維亞和黑山等國辣椒中AFB1的限量水平為 30 μg/kg，是目前辣椒中AFB1的最高允許值。

2 干制辣椒中的AFB1

2.1 不同來源干制辣椒中AFB1污染及暴露風(fēng)險

目前，已經(jīng)開展了來自至少27個國家的干制辣椒中AFB1污染研究。這些國家主要是巴基斯坦、土耳其、印度、意大利、伊朗、中國、卡塔爾、印度尼西亞、孟加拉國、摩洛哥和西班牙等。巴基斯坦、土耳其、印度這三個國家辣椒中AFB1的污染報道最多[10,20-25]。其中，來自巴基斯坦信德省的庫里鎮(zhèn)和卡拉奇市，土耳其的加濟安泰普、伊斯坦布爾，印度的海德拉巴和孟加拉國的達卡的辣椒中，AFB1污染最為嚴(yán)重[20]。從辣椒污染范圍來看，目前，辣椒中AFB1報道較多的國家主要集中在亞洲、歐洲和非洲，尤其是亞洲報道最多。這些地區(qū)大多具有夏季炎熱干燥，春季、秋季和冬季潮濕多雨的典型地中海氣候特征。由于產(chǎn)生黃曲霉毒素的真菌主要是來自于熱帶、溫暖干旱和半干旱地區(qū)的原生生物，因此，這種高溫高濕的氣候條件為真菌的生長以及真菌毒素的產(chǎn)生提供了有利條件[21]。

根據(jù)目前的研究結(jié)果，有將近70%國家的辣椒中AFB1的污染率高達50%以上。其中，巴基斯坦、土耳其、印度、意大利、伊朗、卡塔爾、孟加拉國以及摩洛哥這八個國家辣椒中AFB1的污染率甚至達到100%[20]。由于大多數(shù)國家都把 5 μg/kg 設(shè)為辣椒中AFB1的限量標(biāo)準(zhǔn)，若以此作為參考，則有85%以上的國家都有超標(biāo)風(fēng)險。目前，西班牙、韓國、摩洛哥以及秘魯?shù)睦苯分?AFB1的檢出量雖然沒有超過限量值，但在這四個國家中，有75%的國家辣椒中AFB1的污染率都在50%及以上。因此，這些國家的辣椒中也存在較大的AFB1污染風(fēng)險。

已有研究發(fā)現(xiàn)，斯里蘭卡北部和南部地區(qū)每天辣椒中AFB1的平均攝入量分別為 3.49 ng/kg(body weight, 下同)和 2.13 ng/kg，超出了正常健康人體中AFB1為 1 ng/kg 的每日臨時最大可耐受攝入量。由于肝臟是AFB1的主要靶器官，該地區(qū)人們可能存在較大的罹患肝細(xì)胞癌的風(fēng)險[22]。此外，相關(guān)研究已發(fā)現(xiàn)，長期食用AFB1污染的辣椒可能與智利女性膽囊癌的發(fā)生有關(guān)。因此，相關(guān)部門應(yīng)該引起足夠重視，加強對辣椒中以AFB1為主的真菌毒素污染的防控[20]。此外，各國除了做好國內(nèi)自產(chǎn)的辣椒中真菌毒素污染防控之外，還應(yīng)加強對進口辣椒質(zhì)量安全的嚴(yán)格篩查與把控。

2.2 不同形態(tài)干制辣椒中AFB1污染情況及暴露風(fēng)險

辣椒在收獲時，呈辣椒莢形狀。在包裝之前，一般將其自然曬干制成辣椒干。在日常生活中，辣椒干也經(jīng)常被搗碎而制成碎辣椒或經(jīng)研磨制成辣椒粉。因此，在國內(nèi)外，辣椒粉、辣椒干以及碎辣椒是比較常見的三種類型。

現(xiàn)有文獻研究發(fā)現(xiàn)，在辣椒粉中，AFB1的污染率和污染水平較高。其中，超過60%的辣椒粉樣品中AFB1污染率大于50%[20,21,23]。此外，辣椒粉AFB1的陽性率甚至高達100%[20,22,23]。目前研究表明，辣椒粉中AFB1的最高質(zhì)量濃度為 968.3 μg/kg，超出辣椒中AFB1目前最大限量(30 μg/kg)近33倍。與辣椒粉相比，辣椒干和碎辣椒中AFB1的污染率和污染水平相對較低(辣椒干和碎辣椒中AFB1的最大污染質(zhì)量濃度分別為 38.86 μg/kg 和 31.2 μg/kg)，但同樣也超過了目前辣椒中AFB1的最大限量[20]。據(jù)報道，正常健康人體AFB1的每日臨時最大可耐受攝入量(provisional maximum tolerable daily intake，PMTDI)為 1 ng/(kg·d)[22]。這表明，對于體重為 60 kg 的成人而言，其每日AFB1可耐受水平僅為 60 ng[15]。相關(guān)研究指出，辣椒的人均攝入量為 1.91 g[20]。若以目前辣椒粉中AFB1的最大暴露水平進行估算，可以得出：對于體重為 60 kg 的成人而言，其攝入辣椒粉中AFB1的最大值是人體中AFB1的PMTDI值的31倍，這足以造成人體的急性中毒死亡事件。

2.3 不同儲藏環(huán)境下辣椒中AFB1污染情況及暴露風(fēng)險

2.3.1 不同儲藏條件下AFB1污染情況和風(fēng)險分析

辣椒經(jīng)加工處理后，主要被運輸?shù)睫r(nóng)貿(mào)市場、零售店、超市，以及百貨商店等地進行銷售和儲藏。本文對來自不同儲藏環(huán)境的辣椒中AFB1污染情況的研究發(fā)現(xiàn)，與零售店、超市以及百貨商店相比，農(nóng)貿(mào)市場辣椒中AFB1污染報道最多， 90%以上的辣椒中AFB1陽性率超過了50%，且大多數(shù)樣品中AFB1質(zhì)量濃度都在 5 μg/kg 以上，暴露風(fēng)險較大[15,20, 24]。而來自零售店、超市和百貨商店的辣椒中，AFB1污染率和濃度相對較低，但由于AFB1的毒害作用強，若消費者長期購買來自這三個銷售點的辣椒，也可能會有慢性中毒風(fēng)險。

2.3.2 儲藏和包裝方式對辣椒中AFB1污染的影響

目前，在辣椒的儲藏方式上，零售店、超市和百貨商店一般采用采用氣密存儲(如填充N2或CO2)、真空存儲或低溫冷藏，這些條件不利于真菌生長繁殖，因此可在一定程度上降低辣椒產(chǎn)品中真菌毒素污染風(fēng)險。農(nóng)貿(mào)市場及小型攤位一般采用傳統(tǒng)方式儲藏，在此條件下，辣椒長期暴露在外。由于AFB1主要是由被稱為“高級真菌”的曲霉菌產(chǎn)生，這類真菌的孢子松散，很容易被風(fēng)攜帶到環(huán)境中，極易造成對辣椒的污染[20]。此外，農(nóng)貿(mào)市場和小型攤位不能保證定期對食品進行安全檢測。雖然市場產(chǎn)品種類繁多復(fù)雜，但不同商品之間幾乎沒有隔板，不同商品之間可能存在交叉污染，衛(wèi)生和質(zhì)量水平普遍較低，有利于真菌毒素的產(chǎn)生[15]。在包裝材料上，農(nóng)貿(mào)市場的辣椒主要裝在黃麻袋或密封性較差的透明塑料袋中，而零售店、超市，以及百貨商店的辣椒通常裝在密封性良好的聚乙烯袋中，能夠較好地避免與水和空氣的接觸。已有研究表明，與聚乙烯袋相比，存儲在黃麻袋中的辣椒更易受到黃曲霉毒素污染[24]。因此，與零售店、超市以及百貨商店中的辣椒相比，農(nóng)貿(mào)市場的辣椒受AFB1污染的風(fēng)險更大。

3 結(jié)論與展望

現(xiàn)有研究表明，以巴基斯坦和土耳其為代表的許多亞洲和歐洲國家或地區(qū)的干制辣椒中，AFB1的陽性率和暴露水平較高，因此可能存在較大的AFB1污染風(fēng)險。辣椒粉中AFB1最大檢出量明顯大于碎辣椒和干辣椒中AFB1的最大檢出量，說明呈粉狀的辣椒更易受到AFB1污染。目前，采用傳統(tǒng)儲藏和包裝形式的農(nóng)貿(mào)市場辣椒中AFB1的污染率和污染水平較高。綜上所述，干制辣椒中存在較大的AFB1污染風(fēng)險，希望相關(guān)部門能夠制定出切實有效的措施以控制毒素污染。通過對不同國家、不同形態(tài)以及不同儲藏環(huán)境下辣椒中AFB1污染的分析，筆者認(rèn)為，今后還可開展如下工作：

1)開展不同品種辣椒中AFB1的污染情況調(diào)查分析，以分析辣椒品種與AFB1污染之間的關(guān)系，篩選AFB1污染率較低、品質(zhì)較好的辣椒品種并加以推廣。

2)在盡量保持辣椒食品安全性、顏色、質(zhì)地、風(fēng)味和營養(yǎng)物質(zhì)等的前提下，研究能夠降低辣椒及其相關(guān)制品中AFB1污染的新型環(huán)保包裝材料。

3)開展不同干制處理對辣椒中AFB1污染影響的研究，以探索能夠同時提高辣椒品質(zhì)和安全性的干制方法。