李冬娟 王玲玲 丁盼 谢少康 刘冠楠
在自然界中,真菌的种类非常多样,目前能够鉴别的真菌已经有45000多种。真菌会产生不同的代谢产物,其中一些小分子的次级代谢产物会对人或动物产生危害,称之为真菌毒素。真菌毒素可以抑制人或动物体内相关蛋白質和酶的合成,从而损害神经系统、免疫系统,以及肝脏、肾等器官,有的真菌毒素还具有致癌、致畸性,当摄入量超过一定限量时甚至会危及生命。
一、概述
真菌毒素已经被世界卫生组织(WHO)列为食源性疾病的重要根源,其污染范围非常广泛,粮油制品、坚果、水果及乳制品等都有可能被真菌毒素污染。由于真菌毒素比较耐高温,因此在常规食品的加工和烹饪过程中很难彻底将其消除。如果不慎食用了含有真菌毒素的食品,就会对生命健康造成危害,因此世界上许多国家或组织都对食品或饲料中真菌毒素的含量做了限量标准。比如国际标准化组织、美国分析化学家协会以及欧盟标准委员会等,在真菌毒素检测方法标准方面做了大量的工作,但都各有千秋。国际标准化组织在制定标准方面有其一定的权威性,但是该组织所颁布的检测标准涵盖的毒素种类有限;美国分析化学家协会颁布的检测方法比较完善;欧盟一向对食品安全高度重视且严格要求,欧盟标准委员会在真菌毒素检测方面所采用的高新技术也是领先于世界水平。
相比较而言,我国对于真菌毒素检测技术的研究起步较晚。但近年来,为了能和国际接轨,我国采用国际标准和国外先进技术,在国标委的要求下,真菌毒素检测标准得到了快速发展。在我国现行食品安全国家标准GB2761-2017中,规定了食品中6种真菌毒素的限量标准;根据风险评估结果,GB2761-2017中还增加了葡萄酒和咖啡中赭曲霉毒素A的限量要求。
二、食品中常见的真菌毒素
1.黄曲霉毒素(Aflatoxins,AF)。黄曲霉毒素主要由寄生曲霉和黄曲霉代谢产生,主要种类有黄曲霉毒素B1、B2、M1、M2、G1、G2,其中黄曲霉毒素B1(AFB1)的急性、毒性和致癌能力最强,1993年,WHO的癌症研究机构将其划定为一类致癌物。黄曲霉毒素分布的范围很广,对人和家畜都有很强的危害性。黄曲霉在自然界分布很广泛,能产生黄曲霉毒素的菌株只是一小部分,约占30%。有研究者对黄曲霉的产毒条件进行分析后发现,只有当粮食、饲料等的水分含量以及存储环境中的湿度、温度等达到一定水平时才能产生黄曲霉毒素。因此可以通过控制粮食、油料或饲料的水分含量以及环境的温度和湿度,来减少黄曲霉的繁殖和毒素的产生。
2 .赭曲霉毒素(O c h r a t o x i n,OT)。赭曲霉毒素主要由赭曲霉素赭曲霉(Asperillus ochraceus)和纯绿青霉(Penicillium verrucosum)代谢产生,对食品的污染范围较广。最早发现于1965年,是苯甲酸异香豆素,有A、B、C等7种结构类似物,其中OTA的毒性最大,易污染谷物及其副产品、肉类、干果乳制品等。OTA主要靶器官是肾脏,能引起肾脏疾病,国际癌症研究机构在1993年时已经将OTA列为可能的人类致癌物。动物试验发现,OTA可以损伤实验动物的肝肾,进而诱发肝肾肿瘤。也有研究发现,OTA和桔霉素共同作用,可以增强肝脏肿瘤细胞蛋白质的合成能力。世界粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家委员会依据OTA的肾脏毒性,对OTA的摄入量做了限量规范,许多国家和组织对食品、饲料中的OTA也都制定了各自的限量标准。
3.玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)。玉米赤霉烯酮(ZEN)主要由镰刀菌代谢产生,其中最常见的是禾谷镰刀菌。ZEN具有细胞毒性、免疫毒性、肝毒性等多种毒性作用,严重危害人类健康。ZEN分布广泛,在霉变的燕麦、高粱、小麦、玉米等谷类作物以及奶制品中都有发现。王若军等调查了全国饲料原料及配料中真菌毒素污染情况,玉米中ZEN的检出率高达100%。Placinta等调查了二十多个国家的谷物中的真菌毒素污染情况,发现大多数国家的谷物中都含有ZEN。国内也有研究者检测了国内159例玉米油样本,其中大多数都能检测到ZEN,其平均值约170.1μg/kg,最高可达1950.0μg/kg。
4 .脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)。脱氧雪腐镰刀菌烯醇又名呕吐毒素,是由和谷镰孢(F.graminaerum)和黄色镰孢(F.culmorum)产生的二级代谢产物,会使人产生食物中毒性白细胞缺乏症。DON是谷物中检出率最高、污染最严重的一种毒素,有学者对美国、德国、新西兰、保加利亚、匈牙利、俄罗斯、中国、朝鲜、阿根廷等国家的食用油中的DON进行调查,结果显示,有6%-10%的食用油样品被DON污染。许利丽等也检测了江苏、河北、安徽、河南和山东的玉米胚样品中是否有DON,结果显示其阳性率分别为100%、100%、100%、86.6%和93.7%。
5.伏马毒素(Fumonisins)。伏马毒素的主要产生菌是串珠镰刀菌,是一种水溶性代谢产物,分为FB1、FB2、FB3等。最早发现于1989年,是一种新型毒素。伏马毒素可以对动物的肝脏和肾脏造成损害,如引发猪的肺水肿综合征、马的白脑软化症和神经性中毒等,对畜牧业的发展构成威胁。有学者提出,伏马毒素或可诱发人类的食道癌等疾病。伏马毒素主要污染玉米及其制品,在这些食品中含量一般超过1mg/kg,而在其他食品如大米、高粱、面粉、调味品、啤酒中的含量较低。1992年,美国食品药品管理局(FDA)和农业部伏马毒素工作小组针对牲畜饲料中的伏马毒素含量制定了限量标准。欧盟对食品中FB1和FB2的含量也制定了限量标准,包括婴儿玉米配方以及未加工玉米食品等,限量范围根据食品类型不同而有所不同,其限量在200μg/kg-2000μg/kg之间。
6.T-2霉菌毒素。T-2毒素主要是由拟枝孢镰孢代谢产生的,三线镰孢(F.tritinctum)、梨孢镰孢(F.poae)、木贼镰孢(F.equiseti)等也会代谢产生T-2毒素。该毒素具有抑制蛋白质合成、降低免疫力、引起细胞坏死和造血障碍等毒性作用。由于拟枝孢镰孢、三线镰孢等菌在自然界分布广泛,所以一般认为T-2毒素是天然存在的最危险的食品污染物之一,经常污染农产品、饲料及食品,进而引起人、畜中毒。当粮食在寒冷的气候下受潮时,T-2毒素的含量会急剧上升,因此可以通过控制储存粮食的温度和环境湿度,有效预防T-2毒素的产生。
(项目基金:安徽省质量工程重点项目,医学检验实习实训中心,项目编号:2018sxzx23)