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，汤盆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、G
1、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。
爆破片图 黄曲霉毒素的化学结构式
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依诺娃黄曲霉毒素B1 | | 黄曲霉毒素B2 |
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黄曲霉毒素G1 | | 黄曲霉毒素 G2 |
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黄曲霉毒素M1 | | 黄曲霉毒素M2 |
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1.3黄曲霉毒素的限量标准
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、茶油、麻油、玉米胚芽油、米糠油、棉籽油) | 10(黄曲霉毒素B1静压试验) |
其他粮食(麦类、面粉、薯干)、发酵食品(酱油、食用醋、豆豉、腐乳制品)、淀粉类制品(糕点、饼干、面包、裱花蛋糕) | 5黄曲霉毒素B1) |
牛乳及其制品(消毒牛奶、新鲜生牛乳、全脂牛奶粉、淡炼乳、甜炼乳、奶油)、黄油、新鲜猪组织(肝、肾、血、瘦肉) | 0.5(黄曲霉毒素M1) |
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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，饲料原料的含水量应控制在防霉含水量以下。（4）仓储运输中污染及管理不当。如果原料长时间仓储或仓库潮湿、漏雨，库存过多而不注意通风、干燥、打扫卫生，特别是已经粉碎的物料，由于它颗粒小，容易吸收周围的水分，就很可能为黄曲霉的
生长繁殖创造一定的温度和湿度。其次，颗粒饲料的生产中要注意冷却和配套风机的选择，否则易由于颗粒冷却时间不够或风量不足，出机饲料水分、温度过高而造成黄曲霉的生长。原料仓储运输过程中若管理不当，以致原料受淋、受潮、曝晒、通气不当、堆压时间过长也会为黄曲霉毒素的产生创造有利的条件。
2.3影响黄曲毒素产生的因素
黄曲毒素产生的影响因素有很多，其中温度、湿度、基质、培养时间以及不同地区所得
到菌株产生黄曲毒素的量也大不相同；Sorensen et al. 1967的报告中指出A. flavus和A.parasitics在11-37℃都可产生黄曲毒素。Diener and Davis 1967研究相对湿度对花生在储存时黄曲毒素累积的影响，发现受伤害的花生要在相对湿度85﹪时，有少量的黄曲毒素产生，而完整的花生则要在相对湿度87-89﹪才会有黄曲毒素产生。在相对湿度为97-99﹪，温度范围13-41.5℃之间均会产生黄曲毒素。Ehrlich and Cotty 2002指出不同地区所得到相同种（species）的不同菌株其黄曲毒素的产生量有着大不相同的结果，此现象可归因于调控基因层次上的不同。他们发现将北美的亚利桑纳州(SB)与非洲西部的贝南(SBG)所得到的A. flavus在实验培养时，SBG菌株以硝酸盐为氮源黄曲毒素的产量远较以铵盐为
氮源时少。经过进一步研究后得到一结论：黄曲毒素的产生是因AflR与AflJ这两个基因所调控，而这两个基因又被AreA-binding site所调控制，此外，AreA-binding site的多寡也调控制黄曲毒素的产量。此两地所得到的A. flavus其所含有的AreA-binding site则是(SB)含有较多，(SBG)较少，相对的黄曲毒素的产量也是(SB)较多。
2.4多媒体音频控制器黄曲毒素的分布
黄曲霉和寄生曲霉是产生黄曲霉毒素的主要菌种，其他曲霉、毛霉、青霉、镰孢霉、根霉等也可产生黄曲霉毒素。黄曲霉和寄生曲霉广泛存在于土壤、灰尘、植物及其果实上。特别是在热带和亚热带的核果类和谷类上更为常见。黄曲霉作为贮藏菌在我国广泛分布，而寄生曲霉在我国罕见，它是以寄生方式存在于热带和亚热带地区甘蔗或葡萄的一种害虫——水蜡虫体内。产生黄曲毒素的真菌不仅在花生中可到，还可在玉米、小麦、大麦、燕麦、棉籽、树豆等作物中发现。所以必须注意检查特别容易受黄曲霉毒素污染的食品原材料，以及用这些原材料加工的食品中的黄曲霉毒素，这些食品有核桃、开心果、杏仁、桃仁和李仁、椰丝、芝麻和各种粮食。通心粉、调味品、食用油等制品中也经常发现黄曲霉毒素。家庭自制的面酱等发酵食品有时也会被污染；咸肉、火腿、香肠等肉类食品，也
有受到污染的可能。研究人员发现乳制品中也有黄曲毒素，尤其是第五种黄曲毒素M1。酪农饲养乳牛除了提供草料之外，也会补充适量的配合饲料，以促进生长并提高泌乳量，但饲料若处理不当就可能遭黄曲毒素污染，当乳牛摄入此种受污染的饲料后，其中所含的黄曲毒素Ｂ1经牛体代谢后残存百分之一至二，且转为另一形式的黄曲毒素Ｍ1，隨乳汁分泌出来。黄曲毒素Ｍ1之毒性难较黄曲毒素Ｂ1弱，但长期食用含过量黄曲毒素Ｍ1之乳制品，仍会造成肝脏损伤。一般在热带和亚热带地区，食品中黄曲霉毒素的检出率比较高。1980年测定了从17个省粮食中分离的黄曲霉1660株，广西地区的产毒黄曲霉最多，检出率为58%。总的分布情况为：华中、华南、华北产毒株多，产毒量也大，东北、西北地区较少。
三、黄曲霉毒素的危害性
(一) AFB1的毒害机理
杨木皮子1.1抑制核酸的生物合成
最先发现的AFB1对组织和细胞的影响，其中一个就是抑制DNA的合成。在肝脏中，
毒素的聚集会引起DNA合成的抑制，但却明显不影响RNA或蛋白质的合成，表明干扰DNA
合成是一个初步的生化反应结果。AFB1阻止的是DNA复制的起始阶段，而不是延伸阶段。
FB1与DNA或蛋白质的共价结合可能会引起抑制的产生，导致DNA模板活性改变或DNA
合成过程中的某些酶的失活。AFB1与膜蛋白的共价结合也可能会使胸腺嘧啶脱氧核苷和其
它DNA合成所必须的核苷前体物的吸收下降。
AFB1能够迅速抑制大鼠肝脏RNA的合成，尤其是抑制与rRNA（18S和28S）或rRNA前体物（32S和45S）的形成有关的核仁RNA的合成。这种抑制从根本上是由于DNA模板活性的降低和RNA聚合酶II（在很大程度上负责mRNA的合成）的抑制以及核苷转运缺陷所引起的。另一方面来说， RNA聚合酶I的活性在很大程度上不受AFB1的影响。Yu发现，当AFB1在体内或体外激活后会优先结合大鼠肝细胞核染质的生理活性区，这或许可以解释测定到的RNA合成的下降。在此之前，Yu还报道，AFB1可能阻断RNA链的延长。此外，染体蛋白在AFB1与DNA结合的过程中起着一定作用，因为该蛋白的清除会引起上述特
异结合的大量减少。然而，与此相反的是Ch’ih等发现一些胞质蛋白（如白蛋白，丙酮酸激酶）能够比组蛋白更有效地结合AFB1。AFB1破坏负责把核仁RNA前体物加工成rRNA的细胞核RNA的后转录过程，阻断大鼠肝脏中45SRNA的分裂（形成18S和28SrRNA）。转运RNA的加工也以类似的方式被阻断，导致tRNA的5S前体物细胞质水平的升高。在AFB1处理过的动物细胞中最显著的一些结果就是细胞核和核仁形态的改变。
1.2抑制蛋白质的生物合成
AFB1抑制蛋白质合成的直接原因可能是由于蛋白质生物合成酶的失活，间接原因可能是由于DNA模板活性的改变，或RNA合成、成熟、翻译受到抑制，或氨基酸转运被阻断。在超微结构方面，已经有报道说在AFB1处理过的细胞中，核糖体在不断地从内质网上脱落下来。一些破坏性的改变都可能会导致从内质网上脱落下来的核糖体越来越多，这些改变包括对内质网膜的直接损伤，干扰内质网膜上核糖体的结合位点，干扰核糖体循环，抑制新合成的蛋白质的释放，抑制mRNA的合成等。核糖体从内质网上分离下来的结果是内质网媒介的蛋白质合成很可能被破坏。AFB1通过抑制核糖体与内质网的结合，从而抑制蛋白质的合成。
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