干制辣椒中黄曲霉毒素B1污染及暴露风险研究进展*

陈 露，尹礼国，张 超，易海涛，杜科黎，邓梦玲，杨雅茂，杨 阳

(宜宾学院 农林与食品工程学部，四川 宜宾 644000)

辣椒(Chili peppers)，是由西班牙前单词“chilli”演变而来。可食用的辣椒属于“Capsicum”属，它起源于美国，最早发现于墨西哥，现已遍及亚洲、欧洲和非洲等许多国家和地区。辣椒因其辛辣的风味和诱人的颜色而被广泛用作调味品，是世界上最广泛种植的蔬菜和香辛料作物之一[1-2]。粮食及农业组织的数据统计表明，2016年，全球辣椒的产量已经超过3.00×107t;2017年，全球辣椒产量约为3.61×107t，中国(1.78×107t)、美国(5.15×106t)、墨西哥(3.30×106t)、土耳其(2.61×106t)和印度尼西亚(2.40×106t)等国的辣椒产量位居前列[2]。辣椒中含有丰富的维生素(B、C和E)、胡萝卜素、矿物质等营养成分[3]，具有抗氧化、抗诱变、抗肿瘤、促进血液循环、健脾强胃、抗菌、消炎、驱寒除湿、活血消肿、预防心血管疾病、抑制肠癌发生等功效[3-4]。同时，辣椒是食品工业中最重要的调味蔬菜之一，可赋予食品独特的风味和色泽[5]。除了作为食品原料外，辣椒还可用于开发天然着色剂、日用化妆品、农业生物防虫剂和抑菌抗菌剂等产品[1,3,5]。

由于辣椒呈弱碱性，加之鲜椒在收获时水分含量较高，十分有利于真菌的生长以及真菌毒素的产生。因此，为了延长辣椒的保存期限，通常采用直接晒干以及其他物理、化学等干燥方法将鲜椒制成干辣椒[2,6]。与新鲜辣椒相比，干制辣椒中的水分含量明显降低，受AFB1(Aflatoxin B1，AFB1)等真菌毒素污染的风险相对较低。但是，真菌毒素对辣椒的污染很可能会发生在辣椒采摘以及干制加工之前，甚至发生在辣椒的初始种植阶段。此外，如果干制辣椒处于高温高湿、氧气充足的环境中，真菌也会生长繁殖，引起辣椒腐败。真菌经代谢还会产生真菌毒素，从而导致食品霉变，并引发食物中毒等一系列食品安全问题[7]。由于辣椒自身具有较深的颜色以及浓郁的辣味，能够掩盖真菌污染产生的颜色和气味变化，因此存在很大的安全隐患。

目前，辣椒中AFB1污染是辣椒产业面临的重大问题之一[8]。近年来，国内外关于辣椒中AFB1污染的检测方法报道较多，但鲜有文献对不同来源、不同储存条件以及包装方式的干制辣椒中AFB1污染情况和暴露风险进行报道分析[8]。由于AFB1的毒性效应最大、危害最为严重，因此，本文对国内外干制辣椒AFB1的污染情况进行了综述，并结合AFB1限量标准、人体可耐受值等暴露风险评价指标，分析了人体由于摄入辣椒而引起的AFB1暴露风险。本研究可以为不同来源、不同存储环境条件，以及不同包装方式的辣椒中AFB1污染情况和暴露风险等研究提供参考。

1 AFB1概述

目前，已有400多种真菌毒素，在所有已知的真菌毒素中， 黄曲霉毒素(Aflatoxins, AFs)的毒性最强且危害最为严重[9]。据世界卫生组织和联合国粮食及农业组织报道，全世界每年近25%的粮食都遭受AFs为主的真菌毒素污染[10]。AFs广泛存在于花生、玉米、大米、小麦、高梁、油籽、香料、棉花、大豆和坚果等农产品和食品以及动物饲料中，对人类和动物的健康造成了严重危害，同时，也带来了巨大的经济损失[11]。AFs主要是由黄曲霉(Aspergillusflavus) 和寄生曲霉(Aspergillusparasiticus)产生的一组有毒次级代谢产物[12]。自然条件下产生的AFs主要包括黄曲霉毒素AFB1、黄曲霉毒素B2(Aflatoxin B2，AFB2)、黄曲霉毒素G1(Aflatoxin G1，AFG1)、黄曲霉毒素G2(Aflatoxin G2，AFG2)和黄曲霉毒素M1(Aflatoxin M1，AFM1)。其中，AFB1是AFs中最普遍，且毒性最强的一种真菌毒素，其化学和热稳定性极强，在 280 ℃ 的高温条件下仍能稳定存在[13]。据统计，全球大约有50亿人长期暴露于高水平的AFB1中[12]。由此可知，AFB1正严重威胁着人类和动物健康。

1.1 AFB1的毒理特性

AFB1具有极强的毒性和“三致”(即致畸、致癌、致突变)作用，其结构中的双呋喃环是基本毒性结构。氧杂萘邻酮结构(即香豆素)与癌变有关，国际癌症研究机构的资料显示：AFB1是最具致癌性的真菌毒素，并被列为I类致癌物[16]。据悉，痕量的AFB1就可以造成急性死亡或慢性积累致癌等极其严重的危害[14]。在人体中，AFB1的靶器官和靶细胞包括肝脏、肾脏、脾脏、胸腺、肺、生殖器官、胰腺和心脏等[13]。AFB1能导致急性肝衰竭、肝硬化、肝炎、肝癌。已有文献报道，全球大约4.6% ～ 28.2%的肝癌都是由AFB1引起的[15]。当AFB1进入生物体的细胞质后，在细胞色素p450家族酶的作用下，会被转化为高反应性环氧化物AFB1-8,9-环氧化物。该环氧化物容易与核酸和蛋白质相互作用，可诱导DNA突变并抑制DNA转录和RNA翻译。此外，AFB1还会导致染色体畸变、姐妹染色单体交换，以及染色体链断裂[19]。AFB1能够引起人体肝细胞、生殖细胞和白细胞等细胞一系列的生物学损伤[16]。AFB1能导致人体和动物体免疫应答受损，并抑制巨噬细胞的正常表达。研究发现，AFB1还会导致家禽、猪和大鼠淋巴细胞耗尽以及淋巴器官的萎缩[16]。已有研究发现，AFB1会对雄性的生殖功能产生不利影响，其主要靶器官是睾丸组织。动物实验表明，AFB1暴露与生长障碍之间存在相关性[13]。由此可知，AFB1具有肝毒性、遗传毒性、细胞毒性、免疫毒性、神经毒性，以及生殖和发育毒性等多种毒害作用。因此，对不同农产品、食品，以及饲料中AFB1含量进行限定尤为重要。

1.2 AFB1的限量

目前，很多国家或组织都制定了食品中AFB1的限量标准或限量参考值。通过大量的文献研读，发现包括中国、欧盟、俄罗斯、法国、德国、土耳其等大多数国家或组织设定的辣椒中AFB1限量值为 5 μg/kg[9,17,17-19]。同时，也有部分国家将辣椒中的AFB1值限定为其他水平。其中，突尼斯和保加利亚辣椒中AFB1的限量水平为 2 μg/kg，是目前辣椒中AFB1限量的最小值；克罗地亚、塞尔维亚和黑山等国辣椒中AFB1的限量水平为 30 μg/kg，是目前辣椒中AFB1的最高允许值。

2 干制辣椒中的AFB1

2.1 不同来源干制辣椒中AFB1污染及暴露风险

目前，已经开展了来自至少27个国家的干制辣椒中AFB1污染研究。这些国家主要是巴基斯坦、土耳其、印度、意大利、伊朗、中国、卡塔尔、印度尼西亚、孟加拉国、摩洛哥和西班牙等。巴基斯坦、土耳其、印度这三个国家辣椒中AFB1的污染报道最多[10,20-25]。其中，来自巴基斯坦信德省的库里镇和卡拉奇市，土耳其的加济安泰普、伊斯坦布尔，印度的海德拉巴和孟加拉国的达卡的辣椒中，AFB1污染最为严重[20]。从辣椒污染范围来看，目前，辣椒中AFB1报道较多的国家主要集中在亚洲、欧洲和非洲，尤其是亚洲报道最多。这些地区大多具有夏季炎热干燥，春季、秋季和冬季潮湿多雨的典型地中海气候特征。由于产生黄曲霉毒素的真菌主要是来自于热带、温暖干旱和半干旱地区的原生生物，因此，这种高温高湿的气候条件为真菌的生长以及真菌毒素的产生提供了有利条件[21]。

根据目前的研究结果，有将近70%国家的辣椒中AFB1的污染率高达50%以上。其中，巴基斯坦、土耳其、印度、意大利、伊朗、卡塔尔、孟加拉国以及摩洛哥这八个国家辣椒中AFB1的污染率甚至达到100%[20]。由于大多数国家都把 5 μg/kg 设为辣椒中AFB1的限量标准，若以此作为参考，则有85%以上的国家都有超标风险。目前，西班牙、韩国、摩洛哥以及秘鲁的辣椒中,AFB1的检出量虽然没有超过限量值，但在这四个国家中，有75%的国家辣椒中AFB1的污染率都在50%及以上。因此，这些国家的辣椒中也存在较大的AFB1污染风险。

已有研究发现，斯里兰卡北部和南部地区每天辣椒中AFB1的平均摄入量分别为 3.49 ng/kg(body weight, 下同)和 2.13 ng/kg，超出了正常健康人体中AFB1为 1 ng/kg 的每日临时最大可耐受摄入量。由于肝脏是AFB1的主要靶器官，该地区人们可能存在较大的罹患肝细胞癌的风险[22]。此外，相关研究已发现，长期食用AFB1污染的辣椒可能与智利女性胆囊癌的发生有关。因此，相关部门应该引起足够重视，加强对辣椒中以AFB1为主的真菌毒素污染的防控[20]。此外，各国除了做好国内自产的辣椒中真菌毒素污染防控之外，还应加强对进口辣椒质量安全的严格筛查与把控。

2.2 不同形态干制辣椒中AFB1污染情况及暴露风险

辣椒在收获时，呈辣椒荚形状。在包装之前，一般将其自然晒干制成辣椒干。在日常生活中，辣椒干也经常被捣碎而制成碎辣椒或经研磨制成辣椒粉。因此，在国内外，辣椒粉、辣椒干以及碎辣椒是比较常见的三种类型。

现有文献研究发现，在辣椒粉中，AFB1的污染率和污染水平较高。其中，超过60%的辣椒粉样品中AFB1污染率大于50%[20,21,23]。此外，辣椒粉AFB1的阳性率甚至高达100%[20,22,23]。目前研究表明，辣椒粉中AFB1的最高质量浓度为 968.3 μg/kg，超出辣椒中AFB1目前最大限量(30 μg/kg)近33倍。与辣椒粉相比，辣椒干和碎辣椒中AFB1的污染率和污染水平相对较低(辣椒干和碎辣椒中AFB1的最大污染质量浓度分别为 38.86 μg/kg 和 31.2 μg/kg)，但同样也超过了目前辣椒中AFB1的最大限量[20]。据报道，正常健康人体AFB1的每日临时最大可耐受摄入量(provisional maximum tolerable daily intake，PMTDI)为 1 ng/(kg·d)[22]。这表明，对于体重为 60 kg 的成人而言，其每日AFB1可耐受水平仅为 60 ng[15]。相关研究指出，辣椒的人均摄入量为 1.91 g[20]。若以目前辣椒粉中AFB1的最大暴露水平进行估算，可以得出：对于体重为 60 kg 的成人而言，其摄入辣椒粉中AFB1的最大值是人体中AFB1的PMTDI值的31倍，这足以造成人体的急性中毒死亡事件。

2.3 不同储藏环境下辣椒中AFB1污染情况及暴露风险

2.3.1 不同储藏条件下AFB1污染情况和风险分析

辣椒经加工处理后，主要被运输到农贸市场、零售店、超市，以及百货商店等地进行销售和储藏。本文对来自不同储藏环境的辣椒中AFB1污染情况的研究发现，与零售店、超市以及百货商店相比，农贸市场辣椒中AFB1污染报道最多， 90%以上的辣椒中AFB1阳性率超过了50%，且大多数样品中AFB1质量浓度都在 5 μg/kg 以上，暴露风险较大[15,20, 24]。而来自零售店、超市和百货商店的辣椒中，AFB1污染率和浓度相对较低，但由于AFB1的毒害作用强，若消费者长期购买来自这三个销售点的辣椒，也可能会有慢性中毒风险。

2.3.2 储藏和包装方式对辣椒中AFB1污染的影响

目前，在辣椒的储藏方式上，零售店、超市和百货商店一般采用采用气密存储(如填充N2或CO2)、真空存储或低温冷藏，这些条件不利于真菌生长繁殖，因此可在一定程度上降低辣椒产品中真菌毒素污染风险。农贸市场及小型摊位一般采用传统方式储藏，在此条件下，辣椒长期暴露在外。由于AFB1主要是由被称为“高级真菌”的曲霉菌产生，这类真菌的孢子松散，很容易被风携带到环境中，极易造成对辣椒的污染[20]。此外，农贸市场和小型摊位不能保证定期对食品进行安全检测。虽然市场产品种类繁多复杂，但不同商品之间几乎没有隔板，不同商品之间可能存在交叉污染，卫生和质量水平普遍较低，有利于真菌毒素的产生[15]。在包装材料上，农贸市场的辣椒主要装在黄麻袋或密封性较差的透明塑料袋中，而零售店、超市，以及百货商店的辣椒通常装在密封性良好的聚乙烯袋中，能够较好地避免与水和空气的接触。已有研究表明，与聚乙烯袋相比，存储在黄麻袋中的辣椒更易受到黄曲霉毒素污染[24]。因此，与零售店、超市以及百货商店中的辣椒相比，农贸市场的辣椒受AFB1污染的风险更大。

3 结论与展望

现有研究表明，以巴基斯坦和土耳其为代表的许多亚洲和欧洲国家或地区的干制辣椒中，AFB1的阳性率和暴露水平较高，因此可能存在较大的AFB1污染风险。辣椒粉中AFB1最大检出量明显大于碎辣椒和干辣椒中AFB1的最大检出量，说明呈粉状的辣椒更易受到AFB1污染。目前，采用传统储藏和包装形式的农贸市场辣椒中AFB1的污染率和污染水平较高。综上所述，干制辣椒中存在较大的AFB1污染风险，希望相关部门能够制定出切实有效的措施以控制毒素污染。通过对不同国家、不同形态以及不同储藏环境下辣椒中AFB1污染的分析，笔者认为，今后还可开展如下工作：

1)开展不同品种辣椒中AFB1的污染情况调查分析，以分析辣椒品种与AFB1污染之间的关系，筛选AFB1污染率较低、品质较好的辣椒品种并加以推广。

2)在尽量保持辣椒食品安全性、颜色、质地、风味和营养物质等的前提下，研究能够降低辣椒及其相关制品中AFB1污染的新型环保包装材料。

3)开展不同干制处理对辣椒中AFB1污染影响的研究，以探索能够同时提高辣椒品质和安全性的干制方法。