黄曲霉毒素M1的毒性作用

发布日期:2020/10/24 7:56:57

背景及概述^【1】

近年来，各种牛奶安全问题，尤其是黄曲霉毒素M₁( aflatoxin M1，AFM1) 污染问题的不断出现，给消费者健康带来危害。黄曲霉毒素M1主要存在于牛乳中，这主要是由于奶牛摄取了被黄曲霉毒素 B₁( aflatoxin B₁，AFB₁) 污染的饲料而_产生的_。黄曲霉毒素M1 性质稳定，常见的 3 种牛奶加工方式——巴氏杀菌( LTLT，63 ℃ 保持 30 min) 、高温快速巴氏杀菌( HTST，72 ℃ 保持 15 s) 和超高温灭菌 ( UHT，135 ℃ 保持 1 ～ 2 s) 均无法破坏其结构，因此控制饲料及原奶中AFB₁的含量显得尤其重要。由于牛乳及其乳制品是人类( 尤其是婴幼儿) 的主要食品，因此各国对乳及乳制品中AFB₁限量的要求非常严格，我国及许多国家的限量为 0．5 μg /kg;欧盟的规定更加严格，为 0．05 μg /kg。并且，研究人员在黄曲霉毒素M1检测方法方面也进行了大量工作，主要检测方法如薄层色谱分析法、荧光分光光度法、高效液相色谱法、液相色谱－串联质谱法、酶联免疫吸附法等。由于乳及乳制品中的黄曲霉毒素M1主要来源于饲料中的AFB₁，因此，控制乳及乳制品黄曲霉毒素M1含量主要需防控饲料中 AFB₁的含量，并对牛奶中AFB₁降解脱毒技术进行掌握。

理化性质及产生

至今，已发现自然界中存在的黄曲霉毒素及其衍生物有20多种，其中10余种的化学结构己明确。各种黄曲霉毒素在化学结构上十分相似，均含碳（C)、氢(H)、氧(0) 3种元素，是二氢吠喃氧杂蔡邻酮的衍生物，即含有，1个双吠喃环和1个氧杂蔡邻酮(香豆素)，前者为基本毒性结构，后者与霉菌毒素致癌性相关。

毒性作用

机体摄入黄曲霉毒素后，经肠道吸收，分布到机体各个部位，主要在肝脏进行代谢。肝脏首要作用靶器官，因此，黄曲霉毒素可以被认为是一种肝毒素，使肝脏部位出现硬化、肿大等症状。

黄曲霉毒素是一种剧毒物质，而黄曲霉毒素M1作为其中的一种，也具有较强的致病性。它的致病性主要包括毒性和致癌性这2种。关于毒性，AFB₁是已经发现的黄曲霉毒素中毒性最强的。虽然黄曲霉毒素M1的毒性比AFB₁的毒性小1个数量级。但相较于砒霜来说，是它的40倍，相较于氰化钾来说，是它的5倍，仍属剧毒物质。关于致癌性，黄曲霉毒素M1是一种强致癌物，它的致癌性与AFB₁大致相同，国际癌症研究机构将黄曲霉毒素M1的致癌等级从二类致癌物质提升为一类致癌物。生理学致癌机制的研究表明: 黄曲霉毒素M1远端吠喃环氧结构与体内DNA嘌吟残基共价结合，造成DNA的损伤，引起DNA结构和功能改变，从而产生癌变。并且，黄曲霉毒素M1可引起试验动物发生肿瘤，50ug/kg BW的黄曲霉毒素M1可致大鼠肝癌及结肠腺癌;此外，尚有黄曲霉毒素M1引起牙原性肿瘤的报道亚洲疾病研究机构经过调研认为，食物中黄曲霉毒素与肝细胞癌变呈正相关性。孙桂菊等圈、钱耕荪进行的流行病学研究表明，肝癌高发区的发病率与AFB₁的摄入量以及转化为尿中的黄曲霉毒素M1的转化率有密切关系。但随着饮食结构的调整，人类直接摄入AFB₁，的机会越来越少，而动物乳及乳制品中黄曲霉毒素M1的污染则严重威胁着人类健康。

黄曲霉毒素M1限量标准

根据危害分析、暴露分析结果、分析方法、贸易协调、抽样方案与方法、国内食品供应6个因素，国内外都对乳及乳制品中黄曲霉毒素M1的含量做出了严格限量要求。一些主要国家黄曲霉毒素M1限量规定如表1。然而，也有许多国家并未制定乳及乳制品中黄曲霉毒素M1限量的规定。

检测技术

目前，对牛奶中黄曲霉毒素M1的检测方法分为两大类，一类是以色谱技术为基础的物理化学分析方法，包括薄层层析色谱(TLC)法、高效液相色谱（HPLC）法、气相色谱(GC）法等;另一类是可快速检测的免疫化学方法，包括FL法、ELISA法、胶体金免疫层析(GICT)法。各检测方法的检测原理及优缺点如表2所示。

防控技术

乳及乳制品营养丰富，不仅是婴幼儿的主要食品，而且在人们日常膳食中具有重要比例。因此，做好乳及乳制品中黄曲霉毒素M1的防控工作十分重要。乳及乳制品中的黄曲霉毒素M1污染主要来源于饲料中的AFB₁,，因此对饲料严格控制成为控制黄曲霉毒素M1,污染的关键。首先，要做好饲料的防霉和脱毒工作，防霉关键在于保持饲料加工和贮藏环境的干燥、通风和卫生清洁，破坏霉菌的生长条件，从而抑制霉菌生长网。如果饲料已发生霉变，可采取措施进行脱毒。姜等研究发现，物理法中的物理过筛可有效去除含霉菌毒素多的破碎粒和杂质，从而降低玉米原料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、玉米赤霉烯酮(ZEN)和AFB₁的含量。虽然该方法能够很大程度去除杂质，但是实际操作步骤繁琐，不利于在大规模的动物饲料加工中应用。研究发现，可利用化学物质，例如氢氧化钙、单乙胺、臭氧或氨，来破坏饲料中的霉菌毒素，但化学物质会在饲料中残留，影响饲料适口性和安全性，可能对动物产生不良影响，并且存在污染环境、处理成本高和耗时长等不利方面，因此，化学法在实际生产中也难以大规模推广。就目前而言最实用、研究最广泛的脱毒技术就是在饲料中添加非营养性霉菌毒素吸附剂。在饲料中添加霉菌毒素吸附剂，可以防止或限制毒素在动物肠道的吸收，从而使霉菌毒素与吸附剂形成鳌合物，直接排出体外，并且吸附剂不会被奶牛吸收，不产生有害物质，也不会对牛奶造成污染。目前生产中应用较多的霉菌毒素吸附剂主要包括水合铝硅酸钠钙(HSCAS)、酉旨化葡甘露聚糖(EGM)以及蒙脱石。HSCAS来自天然沸石，是目前研究

最广泛的一种霉菌毒素吸附剂。体外筛选试验证明，HSCAS对AFB₁，具有很强的亲和力，可以与AFB₁，形成稳定的复合物，从而阻止胃肠道对AFB₁，的吸收囚。Kutz等在饲粮中添加HSCAS吸附剂，发现牛奶中黄曲霉毒素M1，的含量降低了50% 。EGM是从酿酒酵母中提取的功能性碳水化合物，被认为是霉菌毒素吸附剂的活性成分。Diaz等在含55 ug /kg AFB₁，的饲粮中添加0.05%EGM，牛奶中黄曲霉毒素M1，含量降低59%。然而，一些研究表明，EGM并未降低牛奶或羊奶中黄曲霉毒素M1,含量，这可能与试验饲粮中AFB₁，含量与吸附剂使用量相关。蒙脱石是膨润土的主要成分，为一种层状结构片状结晶的硅酸盐劲土矿。 ueiroz等在含75 ug /kg AFB₁，的饲粮中添加1%改性蒙脱石后发现牛奶中黄曲霉毒素M1、浓度降低19.3% 。

除了降低饲料中AFB₁，污染的可能性，近年来，国内外都在大力研究采用有效方法处理牛奶，从而降低牛奶中中黄曲霉毒素M1的含量及毒性。ElKhoury等报道，黎巴嫩传统工业中的乳酸菌可降低液体培养物的游离中黄曲霉毒素M1含量。Elsanhoty等利用不同的乳酸菌的菌株降低酸奶中黄曲霉毒素M1含量，结果显示，在50%酸奶(S. thermophilus株和L. bulgaricus株)培养基和50% autrium培养基中，中黄曲霉毒素M1含量降低最为明显。关于牛奶中中黄曲霉毒素M1的脱毒方法研究还不多，值得进一步开展研究。