[科普中国]-黄曲霉毒素脱毒

黄曲霉毒素B1(AFB1)是迄今为止发现的毒性最强的致癌物质，常发现于玉米、坚果等粮油类食品及其制品中，其毒力相当于氰化钾的10倍、砒霜的68倍。在动物体内，其主要靶器官是肝脏，可引起肝脏出血、肝脏脂肪变性、胆管增生等疾病，并可导致肝癌的发生。人如果食用了AFBI污染的食品，会出现发热、腹痛、呕吐等症状，严重的可在三天内出现肝脾肿大、肝区疼痛、下肢浮肿等症状。因此，几乎每个国家和地区都规定了农产品、食品和饲料中AFB1的最大允许含量，并进行非常严格的检测。

黄曲霉毒素中毒黄曲霉毒素是黄曲霉等真菌特定菌株所产生的代谢产物．广泛污染粮食、食品和饲料。黄曲霉毒素中毒是其靶器官肝脏损害所表现的一种以全身出血、消化障碍和神经症状为主要临床特征的中毒病。

自1960年英国发现“火鸡的X病”即黄曲霉毒素中毒病以来，美国、巴两、前苏联、印度、南非等国家相继发生。我国江苏、广西、贵州、黑龙江、天津、北京等省(市、区)也相继见有畜禽发病的报道。

1、病因

致病因素为黄曲霉毒素。但现今研究证实，只有黄曲霉和寄生曲霉能产生黄曲霉毒素。而且，自然界分布的黄曲霉中，仅有10%菌株能产黄曲霉毒素。产毒菌株的比例．近年有明显上升的趋势。黄曲霉毒素的分布范围很广，除粮食、饲草、饲料外，在肉眼看不出霉败变质的食品和农副产品中，也可检测出。花生、玉米、黄豆、棉籽等作物及其副产品易感染黄曲霉．含黄曲霉毒素量较多。

2、临床表现

患病雏鸡食欲丧失．步态不稳，共济失调，颈肌痉挛，在角弓反张状态下急性死亡。雏鸡较为敏感，冠色浅淡或苍白，腹泻的稀粪中常混有血液。成年鸡多为慢性中毒，呈现恶病质．产蛋率和孵化率降低，伴发脂肪肝综合征。

3、病理变化

中毒家禽，肝脏有特征性损害。急性型，肝脏肿大，弥漫性出血和坏死。亚急性和慢性型，肝细胞增生、纤维化和硬变。病程在1年以上的，常出现肝细胞瘤、肝细胞癌或胆管癌。

4、治疗

无特效解毒药物和疗法。应立即停止饲喂致病性可疑饲料。改喂新鲜全价日粮，加强饲养管理。重症病例，可投服人工盐、硫酸钠等泻药．清理胃肠道内的有毒物质。同时，注意解毒、保肝、止血、强心，应用维生素C制剂进行对症治疗。

5、预防

要点在于饲料防霉、去毒和解毒3个环节。

黄曲霉毒素脱毒方法黄曲霉毒素的脱毒方法一般有物理脱毒法、化学脱毒法、生物降解脱毒法，以及添加营养素等。

物理方法凹凸棒土由于具有独特的三维空间结构和较大的比表面积，同时带有不饱和负电荷及具有阳离子交换能力，因而具有不同寻常的胶体性质和吸附性能，可用于食品、化工、环境等领域，而且其储量丰富，价格便宜，可作为黄曲霉毒素Bl(AFB1)的吸附剂。通过选择凹凸棒土对黄曲霉毒素B1的吸附热力学和动力学特性进行研究，得出其吸附为简单的单分子层优惠吸附，属于二级吸附过程。生产中常采用的方法是在日粮中添加吸附剂来吸附动物消化道内的AF，阻止机体对毒素的吸收，从而降低毒素对动物体的危害和毒素在动物产品中的残留。

Youjun Deng等研究了班脱土(皂土)用于减少被黄曲霉毒素污染的饲料和食品的真菌毒素生物药效率(生物利用度)的方法。在干燥条件下，蒙脱土与黄曲霉毒素B1之间的吸附主要是离子偶极相互作用和可交换阳离子、羰基之间的协调作用。在湿度条件下，蒙脱土与黄曲霉毒素B1之间的吸附主要是可交换阳离子水合作用与羰基之间的氢键作用。

物理方法存在效果不稳定、营养成分损失较大以及难以规模化生产等缺点。但是凹凸棒土吸附可以解决大规模生产的问题。目前还有添加霉菌吸附剂的办法，这种方法在吸附毒素的同时会吸附一些营养成分，也不能彻底去除黄曲霉毒素的毒性，动物生产性能仍然受到很大的影响。

化学方法Rethinasamy Velazhahan等研究了印度茴香种子提取物用于降解黄曲霉毒素。多种药用植物的叶或种子提取物都能降解黄曲霉毒素G1，印度藏茴香种子提取物能有效的降解AFG1(降解率65%)。透析产物比粗提物的降解效果好，降解率大于90%，提取物在100℃条件下沸腾10 min，其降解黄曲霉毒素的活性急剧下降。印度茴香也能降解其他毒素，如AFB1，可降至61%，AFB2，可降至54%，AFG2，可降至46%。AFG1的降解研究显示，500 μL提取物处理50 ngAFG1，在37℃下处理6小时，降解率为78%，24小时后为91%。质谱检测AFG1的降解产物，在正离子下的离子峰分子丰度为m/z 288.29。二级质谱分析，母离子为m/z 288.29。与此相一致的碎片离子为m/z 270.16，少了18D。质量光谱分析显示，降解物结构是AFG1一个内酯环结构改变。40 mg/L浓度的AFG1可导致玉米大于2%的染色体畸变。用提取物处理后的AFG1没有导致染色体畸变。这证明了印度藏茴香能防止AFG1对禽肝脏的损害，以及其他食品由于AFG1引起的危害。

K．S．McKENZIE等研究了臭氧降解真菌毒素的效果。浓度为32μM的AfB1、AfB2、AfG1、AfG2、CPA(cyclopiazonic acid)、FB1、OTA、棒曲霉素(Patulin)、SAD(Secalonic Acid D)、ZON水溶液分别用2、10、20%(重量百分比)的臭氧(O3)处理5 min，然后用HPLC分析。结果显示2%的臭氧可以迅速降解AfB1、AfG1，降解AfB2、AfG2需要20%的臭氧。用臭氧降解棒曲霉素、CPA、OTA、SAD、ZON15 s后用HPLC检测不到副产物。

用臭氧连续或间断处理低水分(15%以下)粮食9 h，粮食中污染的黄曲霉毒素B1去除率可达90%以上；同一粮种，低水分粮食的去毒效果比高水分粮好；不同的粮种去毒效果有差异，对稻谷效果最好，其次是小麦和玉米；粮食中污染的黄曲霉毒素B1在臭氧处理的最初1～2小时去除速度最快，毒素含量可下降80%以上。对于低水分(15%以下)粮，如果黄曲霉毒素B1含量在100 ppb以内，经20～50 ppm的臭氧处理9小时后，其黄曲霉毒素B1含量就可降至5 ppb以下。研究结果表明，臭氧处理法可以发展成为一种具有实际应用前景的去除粮食中污染的黄曲霉毒素B1的有效方法。谷物类的氨化处理也是一种有效的解毒方法，在一定条件下可以大大降低花生粕和棉籽粕中的AF1如果反应时间足够长的话，毒素结构的变化是不可逆的。用氨盐或氨水处理玉米、花生饼粕、棉籽可以将其霉变水平下降约99%1。

生物学方法黄曲霉毒素生物降解，是指黄曲霉毒素分子的毒性基团被微生物产生的次级代谢产物或者所分泌的胞内、胞外酶分解破坏，同时产生无毒的降解产物的过程，毒素生物降解是一种化学反应的过程，不是对毒素的物理性吸附作用。目前国内外众多研究者已经发现包括细菌、真菌及酵母菌在内的大约上千种微生物能够使黄曲霉毒素含量降低，但是大多研究只证明了所发现的微生物发酵液能显著降低黄曲霉毒素的浓度，没有进一步证明这种作用是微生物的物理性吸附作用还是生物酶的生物降解作用。

A. Hernandez—Mendoza等报道乳酸杆菌通过吸附和降解食物传播的致癌物，减少人类对这些有毒物质的暴露风险。研究了在水溶液中能吸附黄曲霉毒素B1的8株乳酸杆菌的能力。另外评估了添加了胆盐的培养基中乳酸杆菌对黄曲霉毒素B1的吸附效果。被测试的8株菌来自于不同的生境(奶酪、玉米青贮饲料、人体排泄物、发酵饮料)。这些菌株对黄曲霉毒素B，有不同的吸附能力，吸附能力最高的是L．casei L30，达到49.2%(4.6μg/mL)。一般来说，来自于人体的菌株吸附黄曲霉毒素B1最多，来自于奶酪的菌株吸附最少。在乳酸杆菌与黄曲霉毒素复合物的稳定性方面(多次洗涤)，L．casei 7R1一aflatoxin B1复合物最稳定。胆汁盐对L．casei L30(来自于人体)菌株的抑制作用最小。胆汁盐增加了乳酸杆菌细胞对黄曲霉毒素Bl的吸附(在不同菌株中是有差异的)，有利于减少暴露值。培养好乳酸菌后，将菌株放在水溶液中，与黄曲霉毒素发生吸附反应。Katarzyna Slizewska等评估了微生物制剂减少黄曲霉毒素B1的基因毒索性。

营养素法维生素缺乏，可加剧AF中毒，反之便会减弱或失活。添加维生素，尤其是维生素A、D、E、K，可缓解AF的中毒效应。补加烟酸和烟酸胺，可以加强谷胱甘肽转移酶的活性，增加解毒过程中与黄曲霉毒素B1的结合。

最近的一些研究表明，饮食因素对黄曲霉毒素B1的生物转化有影响，一些甚至能预防AFB的基因毒性。一些动物实验显示，降低AFB的致癌性的关键因素就是一些解毒诱导酶如谷胱甘肽一S一转移酶(GST，通过Keap1—Nrf2一ARE信号途径)。尽管一些研究利用十字花科蔬菜的硫糖甘水解物(Dithiolthiones)药物作为抗氧化剂，啮齿类动物实验显示，莱菔素(SFN)也是食物成分的有效解毒诱导物；然而，至少在人的肝细胞上，GST(谷胱甘肽酶)没有SFN那样的广泛诱导性，人类GST中只有一种酶一GSTM1被检测到对黄曲霉毒素B1—8，9环氧化物(AFBO，AFB的基因毒性代谢物)有催化活性，即使显示在人的肝细胞中GST能有效防止AFB的DNA伤害。尽管解毒途径诱导是化学预防的主要机制，通过食物成分降低AFB向FBO的激活率，这种预防作用的效果正在增加。伞状花科蔬菜的某些食物能抑制人类CYP1A2的活动，并且已经证明那些蔬菜中的一些成分能抑制人CYP1A2的活动，从而减少AFB的诱变作用。另外，不同来源(芸薹属蔬菜、啤酒花)的食物成分能改变人肝脏酶(包括AFB的氧化)的表达。莱菔素(SFN)通过有效减少AFB在人体内的生物指标和人体肝细胞中AFB加合物的形成，能预防AFB引起的肿瘤，尽管这种预防作用是通过抑制人肝脏细胞CYP3A4的表达，而不是GSTs的诱导保护实现。假如在人体中这种机制能发生作用，SFN将作为一种重要的安全药物。一种饮食化学保护途径(独立于AFB的生物转化)能代表有效果的食物成分，如叶绿酸(Chlorophyllin)能吸附减少黄曲霉毒素的生物利用度。叶绿酸也显示能降低AFB对人的基因毒性，可以有效地减少AFB导致的肝癌。最近的一些报道是吸纳在人体内DNA的修复系统是可诱导的，一些食物成分能有效提高一些能降解AFB—DNA加合物的酶的基因表达。然而，通过食物调制的DNA修复的安全性和化学预防AFB导致肝癌的有效性还需进一步确定2。

本词条内容贡献者为:

梁志宏 - 副教授 - 中国农业大学