黄曲霉毒素的研究进展综述

1黄曲霉毒素的研究进展综述摘要：黄曲霉毒素的存在对动物及人所造成的严重威胁已引起了人类的广泛关注，目前国内外很多研究者已对其进行了较为深入的研究。本文主要对黄曲霉毒素的特性及其检测方法、降解防治措施等方面进行综述，以期为黄曲霉毒素研究者提供较新的参考资料。关键词：黄曲霉毒素检测方法降解措施中图分类号：TS202.3文献标识码：A随着食品安全事件的频发，人们越来越关注食品安全问题。在影响食品安全的众多因素中，黄曲霉毒素是较为突出的一个问题。黄曲霉毒素(Aflatoxin，简称AF)是由真菌黄曲霉和寄生曲霉产生的一组强毒性的次生代谢产物，尤其AFB1是目前发现的真菌类毒素中毒性最大、污染范围最广的毒素之一[1]。1993年，黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)癌症研究机构划定为一类天然存在的致癌物［2］。下面本文对目前黄曲霉毒素的研究进展进行综述：1.黄曲霉毒素的特性1.1结构黄曲霉毒素是化学结构相似的一组衍生物，可分为B1和G1两大类。自然环境下，在被污染的食品中只能检测出AFB1、AFB2、AFG1、FG2、AFM1和AFM2六种，其中以AFB1存在量最大、毒性最高。1.2性质分子量为312~346，熔点为200~300℃；难溶于水、己烷、乙醚和石油醚，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙腈等有机溶剂。对光、热和酸稳定，耐高温，通常加热处理对其破坏很小，只有在熔点温度下才发生分解。紫外光的照射之下能发出强烈特殊荧光，其中B族毒素发出蓝色荧光(波长为425nm)，而G族毒素发出绿色荧光(波长为450nm)。1.3毒性黄曲霉毒素是一种剧毒物质，主要作用器官为动物的肝脏，它既可引起肝脏组织的损伤也可导致肝癌的发生。可引起肝实质坏死、胆管上增生、肝脂肪浸润及肝出血等病变，能使人体或动物的免疫功能丧失，中毒症状表现为呕吐、厌食、发热、黄疸、腹水等肝炎症状。常见的几种黄曲霉毒素的毒性按大小顺序排列依次为B1、M1、G1、B2和G2。2.黄曲霉毒素检测方法的研究进展根据我国国家标准GB2761－2005《食品中真菌毒素限量》的规定，我国食品中黄曲霉毒素B1的标准允许量为：玉米、花生仁、花生油中不得超过20μg/kg，玉米及花生仁制品(按原料折算)中不得超过20μg/kg，大米、其他食用油中不得超过10μg/kg，其他粮食、豆类、发酵食品中不得超过5μg/kg，婴儿代乳品中不得检出;牛乳及其制品中黄曲霉毒素M1限量卫生标准规定，不得超过0.5μg/kg。目前检测黄曲霉毒素的主要方法有薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)、酶联免疫吸附法(ELISA)、图像处理法等。2.1薄层层析法(TLC)薄层层析法是测定黄曲霉毒素的经典方法，其原理是将样品经过提取、柱层析、洗脱、浓缩、薄层分离后，在波长365nm紫外光下产生蓝紫色或黄绿色荧光，并根据其在薄层上显示的最低检出量来确定其含量。2.2高效液相色谱法（HPLC）高效液相色谱法（highperformanceliquidchromatography，HPLC）测定黄曲霉毒素是目前国际上普遍采用的定量筛选和确认的分析方法。用HPLC测定黄曲霉毒素一般有提取、净化（富集）、衍生和2测定几个步骤。BRERAC等[3]用IAC净化黄曲霉毒素，采用两步洗脱法洗脱。李佩暖等[4]将使用过的免疫亲和柱分别用甲醇-水、水冲洗，再用磷酸缓冲液（phosphatebuffersolution，PBS）缓冲液进行填充，放入冰箱于2~8℃保存，回收率和精密度均达到检测要求，且柱体可重复使用2次。王秀嫔等[5]建立了超声提取-液相色谱-电喷雾三重串联四级杆质谱测定玉米、大豆等粮油固体样品中的4种黄曲霉毒素，有效降低了基质效应的影响，极大提高了方法的准确度.2.3酶联免疫吸附法（ELISA）酶联免疫吸附法（ELISA）是利用抗原和抗体两者之间的特异性结合反应检测黄曲霉毒素的一种方法，并且通过测定酶活力来增加灵敏度，应用较为广泛。但不足之处是，酶联免疫试剂盒提供的方法一般只针对鲜乳样品，对于成分复杂的配方乳粉容易干扰酶联免疫反应，导致假阳性的出现。梁迪思等[6]通过方法改进，用甲醇-水（1∶1）提取再经三氯甲烷净化，能有效消除假阳性现象。周相娟等[7]建立了乳粉中AFM1的高效液相色谱-串联四极杆质谱联的快速测定方法。张国梁等[8]利用高效液相色谱，建立了针对干酪中AFM1的快速高效的检测方法。2.4图像处理法张楠楠等[9]通过MATLAB对灰度图像二值化、区域填充、去干扰、连续膨胀等操作，统计出霉变颗粒数目；同时，通过对彩色图像进行增强、形态滤波、彩图二值化、去除干扰、图像连续膨胀等，统计出感染黄曲霉毒素玉米颗粒的数量。检出率、准确性高，能够达到区分检测的要求。3.黄曲霉毒素的降解方法研究进展黄曲霉毒素的治理以预防为主，污染严重的粮食和饲料应当废弃，对于轻度污染的则必须采取降解脱毒措施。目前的降解方法分为物理、化学和生物三种。3.1物理降解法物理降解法方法简单，常用的有挑选法、高温处理法、加工法、吸附法、辐射法等。Var[10]等研究结果发现，用1mg/mLAC解毒葡萄酒样品中含有的5ng/mL赭曲霉毒素，可吸附87%毒素。近年来酵母细胞中有功能的碳水化合物成为降解霉菌毒素的焦点，通过在猪体内试验发现，从酵母细胞中提取酯化的葡甘露聚糖对镰刀菌产生的毒素有一定的降解作用。Cecchini等也证实了酵母液对赭曲霉毒素有一定的降解作用。吸附降解剂具有操作简单、成本较低等优点，是现今降解剂常用的方法，但也有一定的缺点，吸附降解剂降解霉菌毒素的毒性低，选择性较低而不能广泛应用于所有种类的霉菌毒素，且吸附降解剂和霉菌毒素形成的化合物会残留，易造成二度污染。3.2化学降解法化学降解剂降解霉菌毒素是利用化学试剂来改变霉菌毒素的化学特性，包括强酸强碱剂、氧化剂、还原剂、氯化剂和混合试剂使之转化为无毒的物质.陈志娟等[11]研究采用氨气熏蒸法降解玉米中AFB1的最优条件：玉米含水量为20%，氨熏温度37℃，氨熏时间为96h，氨气体积分数为7.05%，在此条件下玉米中AFB1降解率为92%。臭氧熏蒸法是基于物理和化学氧化双重作用的降解方法。陈冉等[12]研制了一种花生黄曲霉毒素污染臭氧降解专用装置，以下部通入臭氧气体，上部排气的方式，臭氧浓度6.0mg/L、处理时间30min、花生水分含量为5%时，花生中黄曲霉毒素总量和AFB1的降解率分别为65.88%和65.90%，降解效果显著。3.3生物降解法生物学降解是近年来国内外研究黄曲霉毒素降解的热点，主要是微生物菌体本身及其细胞壁提取物吸附黄曲霉毒素，或微生物代谢产生的酶，或从植物中提取的酶降解黄曲霉毒素。许多微生物都能降解霉菌毒素，包括细菌、放射菌、酵母菌、霉菌和藻类。刘睿杰等[13]对筛选出的巨大芽孢杆菌进行固态发酵，在料水比1∶1.1，发酵温度35.9℃，发酵3时间64.3h条件下，花生粕中AFB1的去除率达68.54%。吉小凤等[14]筛选出具有脱除AFB1的发酵乳杆菌株LAB-10，该菌株属于益生菌，生物安全性高，对质量浓度为14μg/L的AFB1在48h的降解率为63.4%，其脱毒机理为生物降解作用。4.展望黄曲霉毒素的检测方法目前已取得较大进展，许多新方法、新手段的不断发现，为检测、防治提供了更为广泛的空间。但由于技术水平的限制，黄曲霉毒素的污染事件还时有发生，为了保证人类健康安全，必须对其进行进一步的研究，以探寻出更为高效的检测、防治措施。参考文献：[1]杨小兵.食品污染与食品安全控制[J].湖北预防医学，2003，16(1)：15O16.[2]张艺兵，鲍蕾，褚庆华.农产品中真菌毒素的检测分析［M］.北京：化学工业出版社，2006：5－7.[3]BRERAC，DEBEGNACHF，DESANTISB，etal.SimultaneousdeterminationofaflatoxinsandochratoxinAinbabyfoodsandpaprikayHPLCwithfluorescencedetection：Asingle-laboratoryvalidationstudy[J].Talanta，2011，83(5)：1442-1446.[4]李佩暖，曹鹏，耿金培等.黄曲霉毒素前处理方法的研究—免疫亲和柱的重复利用[J].检验检疫学刊，2009，19（5）：21-24[5]王秀嫔，李培武，杨扬等.液相色谱-三重串联四极杆质谱测定粮油中的黄曲霉毒素[J].色谱，2011，29（6）：517-522.[6]梁迪思，李建生.酶联免疫法（ELISA）测定婴幼儿配方奶粉中的黄曲霉毒M1方法改进[J].现代食品科技，2010，26（12）：1421-1423.[7]周相娟，王浩.快速测定乳粉中黄曲霉毒素M1残留[J].农业机械，2012（6）：143-145.[8]张国梁，郑冬梅，李晓东等.亲水亲脂平衡柱萃取高效液相色谱法快速测定干酪中的黄曲霉毒素M1[J].中国酿造，2013，32（4）：141-143.[9]张楠楠、刘伟、王伟、NiXinzhi、褚璇.玉米霉变及黄曲霉毒素的图像处理检测方法[J].中国粮油学报，2014，29（2）：82-88[10]VarI，KabakB，ErginkayaZ.ReductioninochratoxinAlevelsinWhitewine，followingtreatmentwithactivatedcarbonandsodiumbentonite[J].FoodControl，2008，19(6)：592~598.[11]陈志娟，刘阳，邢福国等.氨气熏蒸降解玉米种黄曲霉毒素B1的条件优化[J].食品科学，2010，31（8）：33-37.[12]陈冉，李培武，马飞等.花生黄曲霉毒素污染臭氧降解技术研究[J].中国油料作物学报，2013，35（1）：92-96.[13]刘睿杰，常明，孙丰芹等.响应面优化巨大芽孢杆菌固态发酵去除花生粕中黄曲霉毒素B1的研究[J].中国油脂，2013，38（3）：28-30.[14]吉小凤，张巧艳，李文均等.黄曲霉毒素B1脱毒菌株LAB-10的分离、鉴定及降解能力分析[J].微生物学通报，2012，39（8）：1094-1101.