黄曲霉毒素

黄曲霉毒素

摘要：本文介绍了黄曲霉毒素的结构性质和产生条件，并阐述黄曲霉毒素的危害及其检测防治。

关键词：黄曲霉毒素；危害；检测；防治

一、黄曲霉毒素介绍

1.1黄曲霉毒素

生物毒素（Biotoxin）是一大类生物活性物质的总称，包括动物毒素、植物毒素和微生物毒素等。有别于人工合成的有毒化合物，生物毒素有时也被称作天然毒素（Natural Toxins）；然而，不适当的人为活动也影响到生物毒素的产生。生物毒素事实上已经对食品安全和人类健康构成了威胁，因此，食品/饲料中生物毒素的研究也日益显现出其必要性和迫切性。真菌毒素(Mycotoxins)是某些丝状真菌产生的具有生物毒性的次级代谢产物，这些毒性真菌包括曲霉、青霉、镰刀霉、链格孢霉、棒孢霉和毛壳菌等. 最先被分离纯化的真菌毒素为麦角生物碱（Ergot Alkaloids，1875）和青霉酸（Penicillic Acid，1913），其他真菌毒素也相继于二十世纪三十年代和四十年代得以分离纯化，然而，对真菌毒素的真正研究却是从1962年黄曲霉毒素的发现开始的。当时，在英国东南部一些农场中，有大约10万只火鸡不明原由地突然死亡，一时间在人群中造成了恐慌和不安。后来经过食品、毒理和细菌学方面专家的通力合作，终于找出了引起火鸡大批死亡的原因：他们从喂养火鸡的玉米粉中分离出一种前所未知的由黄曲霉菌产生的毒素，命名为“黄曲霉毒素”。从此，对真菌毒素的研究在全世界活跃地开展起来。

黄曲毒素(aflatoxin)主要是由属于曲霉属（Aspergillus）的黄曲菌（A. flavus）及寄生曲菌（A. parasiticus）这两种真菌所产生的二级代谢产物（secondary metabolites），另一类很重要的真菌二级代谢产物是青霉菌（Penicillium）产生的青霉素（penicillins）。黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉产生的杂环化合物，它的代谢产物主要有B1、B2、G1、G2、M1和M2等类型。

1.2 黄曲霉毒素的结构

黄曲霉毒素是一类化学结构类似的二呋喃香豆素衍生物，其基本结构含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮，依据化学结构的不同和产生的衍生物有20余种，黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2、P1、Q1等17种相关化合物已经过系统鉴定其结构。黄曲霉毒素的基本结构为二呋喃氧杂奈邻酮，但化学结构不同的黄曲霉毒素的毒性有所差异，其中B1最强，然后依次是：M1＞G1＞B2＞M2＞B2。

图黄曲霉毒素的化学结构式

黄曲霉毒素B1黄曲霉毒素B2

黄曲霉毒素G1黄曲霉毒素 G2

黄曲霉毒素M1黄曲霉毒素M2

1.3黄曲霉毒素的限量标准

黄曲霉素为分子真菌毒素。许多国家规定了黄曲霉毒素在食品和饲料中的极限值，即食品和饲料中的黄曲霉毒素含量不允许超过此值。WHO／FAO标准：国际卫生组织(WHO)／世界粮农组织所属的食品法典委员会(CAC)推荐食品、饲料中黄曲霉毒素最大允许量标准为总量(B1十B2十G1十G2)小于15μg／kg；牛奶中M1的最大允许量为0.5μg／kg ; 美国FDA 颁布的黄曲霉毒素最大允许标准为：食品中黄曲霉毒素总量(B1十B2十G1十G2)小于20μg ／kg；牛奶中黄曲霉毒素M1小于为0.5μg／kg；用于饲养低龄动物和奶牛或不清楚具体用途的玉米和其他谷物中黄曲霉毒素总量小于20μg／kg；除玉米或棉籽外的其他动物饲料中黄曲霉毒素总量小于20μg／kg；用于饲养菜牛、猪或成熟家禽的玉米和其他谷物中黄曲霉毒素总量小于100μg／kg；用于饲养45kg以上猪的玉米和其他谷物中黄曲霉毒素总量小于200μg／kg；用于饲养育肥阶段菜牛的玉米和其他谷物、用于饲养菜牛、猪或家禽的棉籽中黄曲霉毒素总量小于300μg／kg。而欧盟国家规定更加严格，要求人类生活消费品中的黄曲霉毒素B1的含量不能超过0.05ug/kg

表中国对食品中黄曲霉毒素的最高允许含量

食物名称最高允许含量/(ug/kg)

玉米、花生、花生油、坚果和干果(核桃、杏仁) 20(黄曲霉毒素B1)

玉米、花生仁制品(按原料折算) 20(黄曲霉毒素B1)

大米、其他食用油(香油、菜籽油、大豆油、葵花油、胡麻油、

10(黄曲霉毒素B1)

茶油、麻油、玉米胚芽油、米糠油、棉籽油)

其他粮食(麦类、面粉、薯干)、发酵食品(酱油、食用醋、豆豉、

5黄曲霉毒素B1)

腐乳制品)、淀粉类制品(糕点、饼干、面包、裱花蛋糕)

牛乳及其制品(消毒牛奶、新鲜生牛乳、全脂牛奶粉、淡炼乳、

0.5(黄曲霉毒素M1)

甜炼乳、奶油)、黄油、新鲜猪组织(肝、肾、血、瘦肉)

二、黄曲霉毒素产生条件

2.1黄曲毒素的合成路径

一般相信黄曲毒素的合成是由初级代谢产物而来。当菌开始生长时，初级代谢即开始进行，此时根本沒有或只有少量之黄曲毒素，后来由于磷、氮或一些其他微量元素等初级代谢中所需之养份渐渐用完而变成限制因子之后，生长逐渐受阻，初级代谢作用也受到干扰，各种不同的初级代谢物开始累积，会引发或促进次级代谢所需酵素之活性，导致次级代谢作用之进行，例如A. flavus及 A. parasiticus，此时polyketide的合成代谢路径会超过脂肪酸的合成代谢，进而促进黄曲毒素的合成作用。

2.2黄曲毒素的形成条件

温度、湿度和氧气是造成饲料霉变的三个主要因素。

（1）环境温度和湿度。黄曲霉的生长繁殖需要一定的温度、湿度和适宜的pH值条件。黄曲霉是温暖地区常见的占优势的霉菌，其生长温度范围在4-50℃之间，最适生长温度为25-40℃。最适相对湿度为80％～90％。黄曲霉毒素形成的最低温度为5-12℃，最高为45℃，最适温度为20-30℃（28℃）。在黄曲霉毒素的产生过程，温度是一个很重要的条件，温度过高过低，对霉菌的产毒都有很大的影响，一般产生G1毒素的温度略高于B1毒素。由此可见，黄曲霉的生长繁殖与一定地区的气候条件是密切相关的。在众多的发生霉毒的地区来看，南方地区都要高于北方，这是因为南方的气温、湿度更适合于黄曲霉的生长繁殖，特别是梅雨季节，黄曲霉容易生长。在肉制品中，当温度在10℃以下时，则不生成黄曲霉毒素。（2）pH值和氧气。曲霉比其它霉菌更耐旱，而且环境的酸碱性对其影响不大，在pH2-9的条件下都能生成黄曲霉毒素，不过在pH2.5-6.0之间的酸性条件下，毒素的生成量最大。黄曲霉能在含氧量极低的环境中生长，在缺氧环境中发酵。即使在充填二氧化碳的冷库中，黄曲霉的生长也不受影响，不过能明显地延缓黄曲霉毒素的形成。在有氧条件下，花生和玉米是最好的繁殖场所，据报告可能与其富含微量元素锌及能够刺激黄曲霉繁殖的生长因子有关。（3）水份含量。玉米、麦类、稻谷等谷实原料的水分含量为17％～18％时是黄曲霉生长繁殖的最适条件。谷实类在粉碎后如果水分含量过高则更适合黄曲霉的生长。因此，饲料原料的含