農產品和飼料中常見真菌毒素的種類和危害

趙志輝

(上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所，上海 201403)

農產品和飼料中常見真菌毒素的種類和危害

趙志輝

(上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所，上海 201403)

對黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬菌素、玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、展青霉素等常見真菌毒素的來源、種類、特點、毒性等進行了介紹，并進一步闡述真菌毒素對人類和動物健康的影響及國內外對農產品及飼料中真菌毒素控制的相關法律、法規和標準．

真菌毒素;危害;農產品;飼料

真菌毒素是由產毒真菌在適宜的環境條件下產生的有毒代謝產物．根據聯合國糧農組織資料，世界上約有25%的谷物不同程度地受到真菌毒素的污染而不能食用，不僅在經濟上造成了巨大的損失，而且由真菌產生的真菌毒素還能引起人畜中毒，嚴重時甚至可以致癌．

一種真菌可以產生多種不同的真菌毒素，不同的真菌可以產生相同的真菌毒素．目前已知能產生真菌毒素的真菌有150余種，產生的真菌毒素約有300種［1］，其中包括黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮及其衍生物類毒素、A型單端孢霉烯族、B型單端孢霉烯族等．真菌的生長和繁殖都需要一定的溫、濕度條件，最適宜生長溫度一般為20～30℃，霉菌繁殖產毒的最適溫度為25～30℃．其中曲霉菌屬最適宜生長溫度為30℃左右，青霉菌屬為25℃左右，鐮刀菌屬一般為25℃左右．當真菌處于干燥、低溫或處于與其他真菌競爭的應激情況時，就會產生霉菌毒素［2］，由于真菌生長有一定的地域性，因此，不同區域占優勢的真菌毒素種類也不同，如在亞熱帶和熱帶地區，農產品和飼料主要被黃曲霉素和某些赭曲毒素污染;而玉米赤霉烯酮、嘔吐霉素、赭曲霉毒素A、T-2毒素、煙曲霉毒素則在溫帶地區占有顯著優勢［3］．

據我國飼料霉變情況調查報告，真菌的檢出率和含量，南方地區都大大高于北方地區，特別是5～9月份，南方地區的平均氣溫都處于20℃以上，平均相對濕度在80%以上，這種高溫高濕的環境條件下，真菌生長繁殖最為旺盛，谷物飼料霉變大多發生在這個季節;北方的夏季雖然溫度較高，但相對濕度較低，不易霉變，但常因加工、運輸或貯存不當而產生真菌毒素［4－5］．以下是幾種常見的危害較大的真菌毒素及其危害．

1 黃曲霉毒素及其危害

黃曲霉毒素(aflatoxins，AFT)是二氫呋喃氧雜萘鄰酮的衍生物，無色、無嗅、無味，含一個雙呋喃環和一個氧雜萘鄰酮(香豆素)．已分離到的AFT及其衍生物已有20多種，其中10余種的化學結構已明確，并給以下命名:黃曲霉毒素 B1、B2、B2a、M1、M2、寄生曲霉醇 B3、BM1、GM1、GM2、P1、Q1等．前 4種通常共存，而以B1的致癌性最強，對敏感動物的半致死量LD50是0.294 mg/kg，屬特劇毒的毒物范圍，它的毒性是氰化鉀的10倍，是砒霜的68倍［6］，其次為 G1、B2、M1．

在己知的真菌毒素中，AFT的毒性、致癌性、致突變性、致畸性均居首位［7］．其致癌力是奶油黃的900倍，比二甲基亞硝胺誘發肝癌的能力大75倍．2002年，國際癌癥研究機構(IARC)第82卷專論中再次確定地評價天然產生的AFT為 I類致癌物［8］．除此之外，AFT與其他致病因素(如肝炎病毒)等對人類疾病的誘發具有疊加效應．不同國家和地區對于AFT的限量標準有很大差別，發達國家的標準相對嚴格，發展中國家制定的標準較為寬松［9－10］，見表1．

表1 部分國家和地區谷物中AFT的限量標準Tab．1 Limited value of AFT in cereals in some countries and areas

2 赭曲霉毒素及其危害

赭曲霉毒素(ochratoxin，OT)是由曲霉菌屬和青霉菌屬等產生的次生代謝產物，分為OTA、OTB、OTC 3種，其中以OTA毒性最大，廣泛地分布于農產品及飼料中．OTA被證明具有較強的的肝毒性和腎毒性，并有致畸、致癌和致突變作用．動物試驗表明，OTA可以累積在家畜禽體內，通過食物鏈對人類健康構成威脅，通過OTA喂養大白鼠可引起肝癌和腎癌［11］;同時，OTA 可造成腸炎及淋巴壞疽［12］．有實驗證明，大白鼠經口服入半數致死量為133～136 μg/kg．此外，母親經膳食攝入的OTA可分泌至乳汁中從而影響下一代．目前對赭曲霉毒素的限量標準還不完善，只有少數國家設定了限量［10，13］，見表2．

表2 部分國家和地區谷物中OTA的限量標準Tab．2 Limited value of OTA in cereals in some countries and areas

3 伏馬毒素及其危害

伏馬菌素(fumonisin，F)是一組由鐮刀菌產生的真菌毒素．目前發現的F有11種，其中FB1的污染最為廣泛．所有能產生F的鐮刀菌中均含有多酮肽合成酶基因fum1［14］，該基因可以調控F合成過程中底物乙酸鹽合成伏馬菌素C-骨架的環節，當缺失fum1時，任何一種F均無法產生［15］．F是神經鞘脂類合成的抑制劑，當F含量達到一定濃度時可導致神經鞘脂類代謝的中斷．F對許多動物均由毒性反應，如日糧中添加40 mg/kg的F就可引起仔豬肺部重量顯著增加，出現明顯的肺水腫癥狀［16］;對老鼠的肝臟和腎臟造成毒害;給新生的大鼠皮下注射FB1，可引起腦組織SA/SO比值升高和髓鞘質沉積減少，導致神經系統發育遲緩．Martin［17］報道牛奶中FB在4℃時穩定，加熱至62℃ 30 min也不損失，加熱至90℃ 30 min只有少量損失．鑒于F的強毒性、穩定性及高頻發性，1993年，國際癌癥研究中心把從輪狀鐮刀菌(串珠鐮刀菌)分離出的FB1、FB2歸類為2B類致癌物．美國FDA在2001年修訂可食性玉米及制品中FB的限量為5 mg/kg，谷物飼料中FB的限量為100 mg/kg，歐盟也正在制定相關法規．

4 玉米赤霉烯酮及其危害

玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)，又稱F-2毒素，是由河谷鐮刀菌、木賊鐮刀菌、燕麥鐮刀菌、雪腐鐮刀菌等產生的有毒代謝產物，是一種雌激素真菌毒素．苗朝華等［18］從中國不同的地理區域收集了17個全價配合飼料樣品，ZEN的超標率高達94%．ZEN具有遺傳毒性，可以增加人外周淋巴細胞姐妹染色單體交換率和哺乳動物細胞DNA的加合物［19］．為了對食品及飼料中的ZEN進行控制，世界各國相繼制定其進出口的限量標準［9－10］，見表3．

表3 部分國家和地區谷物中ZEN的限量標準Tab．3 Limited value of ZEN in cereals in some countries and areas

5 嘔吐毒素及其危害

脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)，又稱為嘔吐毒素(vomintoxin)，屬B型單端孢霉烯族類毒素．DON對原核細胞、動植物真核細胞及腫瘤細胞等均具有明顯的毒性，其在細胞水平的毒性主要通過與核糖體結合以及抑制轉移酶的作用而干擾蛋白質的合成，從而干擾DNA的合成［20］．另外，DON還可影響動物的生長、繁殖率和子代的存活率，甚至可使生長停滯，形成“僵鼠”，并對心、肝、腎等實質性臟器產生損害，嚴重時損害造血系統造成死亡［21］．現已證明，DON與ZEA并存，其毒性同時產生并互相增強效力，引起繁殖功能障礙［22］，世界各國已經對農產品及飼料中DON的含量進行限定［9］，見表 4．

6 展青霉素及其危害

展青霉素(patulin，PAT)是由部分曲霉、青霉和絲衣霉產生的有毒次生代謝產物．其主要是存在于溫度較高、通風不良的儲存條件下的水分含量較高，營養豐富的水果及蔬菜．Karaca等［23］首次在無花果中發現 PAT的污染，含量范圍為39.3～151.6 μg/kg．

表4 部分國家和地區谷物中DON的限量標準Tab．4 Limited value of DON in cereals in some countries and areas

PAT是一種廣譜抗生素，可抑制70多種革蘭氏陽性細菌及大腸桿菌、痢疾桿菌等革蘭氏陰性細菌，對某些典型真菌、原生生物和各種細胞培養物的生長均有抑制作用．但是，其污染食品和飼料后產生的毒性作用遠遠大于其藥用價值．研究表明，PAT對動物的腎和消化系統有毒性作用;PAT能抑制植物和動物細胞的有絲分裂，有時伴有雙核細胞的形成和染色體紊亂，對HeLa細胞、大鼠肺細胞均具有細胞毒性作用;且由PAT引起的中毒病鴨表現神經癥狀．我國目前已經制訂水果、飲料和酒中展青霉素的限量．

目前國際社會越來越重視真菌毒素對動物及人類的危害，國際食品法典委員會于1995年已經制定《食品和飼料中污染物和毒素通用準則》，歐盟還在2005年發布了黃曲霉毒素的指導文件．國際標準化組織(International Organization for Standardization，ISO)、國際分析化學協會(Association of Official Agricultural Chemists，AOAC)及歐洲標準化委員會(European Committee for Standardization，CEN)都相繼制定了一系列真菌毒素的限量和檢測方法標準．我國也已經對食品和飼料中真菌毒素制定了一些相關標準，但總體上講，與發達國家相比在研究水平上還存在差距，安全限量不夠完善．有專家認為為確保我國農產品及飼料安全安全，應當每隔2～3年進行一次全國范圍的真菌毒素污染狀況的普查，制定符合我國食品安全要求的真菌毒素限量標準;同時引進借鑒國際上的先進標準，加強真菌毒素相關科學研究，促進真菌毒素危害的科普宣傳工作，提高全民的防范意識．

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(責任編輯:李 寧)

Advances of Research on Mycotoxins in Agricultural Products and Feed

ZHAO Zhi-hui
(Institute for Agri-food Standards and Testing Technology，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 201403，China)

Mycotoxins，including aflatoxins(AFT)，ochratoxin(OT)，fumonisin(F)，zearalenone(ZEN)，deoxynivalenol(DON)and patulin(PAT)frequently contaminating agricultural products and feed were summarized．And then the influences of mycotoxin contaminants on human health and animal production were expatiated．

mycotoxin;hazard;agricultural products;feed

TS201．2

A

1671-1513(2012)04-0008-04

2012-07-10

上海市科委公共服務平臺建設專項(11DZ2292800);公益性行業(農業)科研專項(201203015);上海市科技興農重點攻關項目(滬農科攻字(2009)第6－1號)．

趙志輝，男，研究員，上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所所長，主要從事農產品安全檢測技術與質量標準有關的研究．

編者按:真菌毒素污染過的食品，不但品質受到影響，對人類健康的威脅更是不容置疑．2012年初，國家質量監督檢驗檢疫總局公布了對200種液體乳產品質量的抽查結果，發現某產品中黃曲霉毒素超出標準的規定．黃曲霉毒素被世界衛生組織癌癥研究機構劃定為I類天然存在的致癌物，是毒性極強的劇毒物質，也是目前已經發現的300多種危害人畜健康的真菌毒素中的一種．針對真菌毒素對食品安全的影響，本期專家論壇邀請了3位專家，從真菌毒素的污染和危害、防治和控制、檢測技術等方面進行闡述．希望政府監管部門和專業技術機構專家的建議、辦法、策略，能為真正有效地控制食品中真菌毒素污染問題提供幫助．