黄曲霉毒素的研究进展

贺 亮，徐乾琨，贺峻琳，黄冬维，赵辉玲，罗 超

（1．湖南农业大学动物医学院，长沙 410128；2．安徽省农业科学院畜牧兽医研究所，合肥 230031）

黄曲霉毒素的研究进展

贺 亮1，徐乾琨1，贺峻琳1，黄冬维2，赵辉玲2，罗 超1

（1．湖南农业大学动物医学院，长沙 410128；2．安徽省农业科学院畜牧兽医研究所，合肥 230031）

黄曲霉毒素是农作物及动物饲料中常见的、且毒性最强的一类霉菌毒素，具有极强致突变、致畸形、致癌的作用，能损害多种动物肝脏，并降低机体免疫功能，同时它也是人发生肝癌病变的重要诱因。文章对黄曲霉毒素的一般性质、污染情况、毒性效应、检测方法和预防措施等方面进行了综述。

黄曲霉毒素；污染情况；毒性效应

黄曲霉毒素（aflatoxins）主要是由黄曲霉（A.flavus）和寄生曲霉（A.parasiticus）产生的有毒的、致癌性极强的天然次生代谢产物，以AFB1毒性最强，并且频繁在农产品和饲料中检测出来。世界多地的水稻、玉米、花生、辣椒等作物都受到黄曲霉毒素不同程度的污染，牛奶和奶制品亦无幸免。动物和人在食用受黄曲霉毒素污染的食品之后，会促发肝脏、肾脏等内脏器官的损伤，削弱抗氧化能力和免疫能力，使机体对疾病和癌症易感，并能造成雄性不育等。黄曲霉毒素自发现起至今，一直是研究的热点。

1 黄曲霉毒素的一般性质

1960 年英国爆发了大规模的火鸡X病，之后黄曲霉毒素在其饲料中首次被发现。黄曲霉毒素家族中主要成员包括AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1和AFM2，基本结构中都含有二呋喃环和氧杂萘邻酮(香豆素)。黄曲霉、假 溜 曲 霉 （Aspergillus pseudotamarii） 和 赭 曲 霉（Aspergillusochraceoroseus）只产生B型黄曲霉毒素，集蜂曲霉（Aspergillus nomius）、香素曲霉（Aspergillus bombycis）、寄生曲霉等可产生B型和G型两类黄曲霉毒素［1］。AFM1和AFM2一直被看作是AFB1、AFB2的羟化代谢产物，主要存在于牛奶和奶制品中。其中AFB1的毒性最强，被国际癌症研究机构列入一级人类致癌物，AFM1的毒性约为它的十分之一［2］。AFB1难溶于水，易溶于油和多种有机溶剂，耐高温，理化性质稳定，在食品加工过程中难被破坏而造成残留，因此危害到食用了这些制品的动物和人。黄曲霉毒素在气候温暖、降雨稀少、低纬度的区域下最为常见［3］。

2 黄曲霉毒素的污染情况

黄曲霉毒素对农产品的污染遍布世界各地，主要污染的作物有花生、玉米、水稻、芝麻、辣椒和榛子等。2013年Iqbal等［4］研究发现，从巴基斯坦旁遮普省抽检的198份花生和花生产品中有59%带壳生花生、55%去壳生花生、61%带壳烤花生、68%不带壳烤花生、50%花生奶油、42%花生饼干和20%以花生为食材之一的巴基斯坦传统小吃受到AFT的污染，AFT平均浓度分别为6.4、9.6、10.4、12.3、2.4、4.6和3.4μg/kg。2013—2015年来自土耳其多个城市的170份榛子样品和130份无花干果样品中各检测出3份和6份的AFB1含量超过欧洲最大限量标准［5］。2009—2010年对伊朗182份芝麻进行AFT浓度检测，结果显示，18.1%的样品中含有AFB1，平均含量为1.62 ng/g±1.32 ng/g，其中有9例浓度超过欧洲最大限量标准，有一例超过伊朗最大限量标准［6］。世界不同国家和地区气候、地理条件各异，种植农作物的种类和方式也不尽相同，这是导致它们受到不同程度黄曲霉毒素污染的重要原因。

3 黄曲霉毒素的毒性效应

黄曲霉毒素能对动物和人的肝脏、肾脏、脾脏和胰脏等器官造成损伤。肝癌在全球癌症致死率中排第三，而黄曲霉毒素是肝癌的重要诱因。目前已分离鉴定的黄曲霉毒素达20多种，其中AFB1是毒性最强的。不同种类的农作物对黄曲霉毒素的敏感性不同，花生对其敏感度高，而高粱、小米感染风险低于花生。相比动物中单胃动物，反刍动物在感染毒素之后，瘤胃菌群可以将部分毒素弱化，从而对机体起到一定的保护作用。

3.1 人类

黄曲霉毒素是人患肝癌的重要诱因，还能引发其他多种癌症，并影响人的繁殖生育能力。黄曲霉毒素致癌作用的机理目前主要认为是它参与了原癌基因的激活和抑癌基因p53的突变，此外还有一种观点是通过肝细胞色素p450代谢的黄曲霉毒素产生了突变物质［7］。在东亚和撒哈拉沙漠以南的非洲，通过降低日常饮食中黄曲霉毒素的浓度到检测限度以下，每年能减少72800～98800个患肝癌的病例［8］。在也门进行的针对42名分别患有胃癌、肠癌、结肠癌、舌癌和食道癌患者的血清黄曲霉毒素的检测中，发现AFB1在所有患者中的含量都高于对照组［9］。低剂量的AFB1也能通过减少精子产生、改变睾丸间质细胞功能来起到降低男性生殖的作用［10］。

3.2 牛

黄曲霉毒素可造成牛肝脏受损、免疫能力下降、瘤胃代谢失衡，并影响繁殖和泌乳量。牛在进食了被AFB1污染过的饲料之后，有0.3%～6.2%的AFB1会在体内转化成AFM1，并随着牛奶排出，由于AFM1的毒性大大低于AFB1，因此这一过程被视为一种解毒方式［11］。熊江林［12］研究发现，用AFB1污染的饲料饲喂奶牛，会导致牛血清中过氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶活性下降，IgG和IgA浓度减少，而使得丙二醛含量升高，由此让机体抗氧化能力和免疫能力受损，减弱自身保护机制。姜雅慧等［13］通过对瘤胃微生物的体外培养，证明了添加AFB1能使瘤胃环境中总挥发性脂肪酸、氨态氮含量水平下降，乙酸、丙酸、丁酸和戊酸产量减少，还能抑制羧甲基纤维素酶和微晶纤维素酶活性，最终造成微生物代谢失调。G u thrie［14］在奶牛饲料中添加120μg/kg的黄曲霉毒素，发现奶牛繁殖力减弱，当改用无污染饲料之后，奶牛产奶量提高25%。

3.3 猪

黄曲霉毒素可引起猪的急性死亡、内脏损伤、生产性能下降及影响猪的树突状细胞功能。2014年有报道称塞尔维亚一农场中420头日龄在20 d±3 d的哺乳仔猪全部死亡，法医检测后发现母猪乳液中AF含量达到870μg/kg，而仔猪食用的饲料中AF含量为960μg/kg。最终认定是由于黄曲霉毒素中毒导致仔猪急性死亡［15］。Shi等［16］连续在饲喂猪的日粮中添加0.1mg/kg的黄曲霉毒素，致使猪肝脏功能损伤严重，肝脏、肾脏、脾脏和胰脏都发生肿胀，生长性能出现下降趋势。Mehrzad等［17］将猪单核细胞衍生的树突状细胞同多种黄曲霉毒素混合，使得共刺激分子CD25和CD80/86表达上调，T细胞增殖诱导能力提升，稳态条件下的树突状细胞抗原递呈能力增强，从而导致免疫耐受力的破坏。这一结果与他们之前做的单独针对AFB1与树突状细胞混合试验得出的结论不同［18］。

3.4 鼠

黄曲霉毒素对小鼠的作用主要是造成肝细胞凋亡，引发免疫毒性，还能改变小鼠肠道内微生物群落，并且影响繁育后代。Meki等［19］用AFB1和褪黑激素以不同方式处理小鼠，发现AFB1处理组的胱天蛋白酶-3活性明显高于对照组，而且肝细胞出现退化和凋亡。在添加了AFB1的小鼠肝组织中，丙二醛（MDA）和一氧化氮（NO）含量升高，谷胱甘肽（GSH）及其过氧化物酶、还原酶的含量则下降。使用褪黑激素之后，则能改变以上症状。2015年有研究表明，对雄性F322小鼠使用不同浓度的AFB1能降低肠道菌落的多样性，但群落组成的均匀性得到提高，其中某些乳酸菌甚至消失［20］。S u priya等［21］对雄性威斯塔鼠注射不同剂量的AFB1，观测到生殖器官相对比重和精子数量减少，同时睾丸类固醇合成酶、睾丸素的水平也显著降低。对于怀孕的雌性鼠，AFB1污染不仅造成母鼠肝脏、肾脏等内脏受损，还能使腹中小鼠骨骼发育异常［22］。

3.5兔

黄曲霉毒素能引起兔的胎儿畸形及部分脏器的病变。将怀孕家兔分为两组，一组每天插胃管灌入0.05mg/kg 的AFB1，一组用0.2mL/kg的玉米油作对照。从感染AFB1孕兔中取出的胎儿的肝细胞呈空泡化，肾细胞呈颗粒状胞浆空泡，而在眼睑真皮的毛囊数量及其造血功均低于正常组，此外骨骼发育不完善，出现畸形［23］。Prab u等［24］连续60d对新西兰白兔使用浓度0.5mg/kg的AFB1，白兔死亡率显著升高到12.5%，出现苍白、贫血及尸体脱水症状，还检测到超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和丙二醛水平的上升，导致细胞氧化损伤增强。

3.6 家禽

禽类中的火鸡和鸭子对黄曲霉毒素及其敏感，受感染后能促使肝脏及脾脏等病变，影响生产性能并降低机体免疫能力，使得家禽更易感染其他疾病。He等［25］连续5周用受AFB1污染的玉米饲料饲喂鸭子，死亡率呈线性增长，肝细胞出现不同程度肿胀变性，随着饲料中AFB1含量的增加，胆管上皮组织增生愈来愈明显，平均日增重和日采食量减少。Chen等［26］对肉鸡使用剂量为0.3mg/kg的AFB1，能造成脾脏相对比重下降，脾脏发生病变，包括红髓淤血及液泡出现在淋巴小结和动脉周围淋巴鞘。Valtchev等［27］对40只鸭仔饲喂混合了不同剂量AFB1的饲料，结果显示，血清溶菌酶含量减少，长时间暴露于高剂量AFB1中甚至能使得补体激活旁路途径被禁止。

4 黄曲霉毒素的检测方法和预防措施

黄曲霉毒素对农作物、动物和人危害极大，为了减少经济损失和健康安全隐患，针对黄曲霉毒素的检测方法尤为重要。目前国内外常用方法包括薄层分析法（TLC）、酶联免疫法（ELISA）、高效液相色谱法（HPLC）和液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）等［28-29］。高度敏感的毒素基因芯片［30］、便携式光纤光谱仪［31］等各种用于分析黄曲霉毒素污染的新技术的研发和应用不断丰富了检测手段。花生是极易受黄曲霉毒素污染的作物之一，用这些易感农作物加工制成的饲料、食品、粮油等产品中含有的黄曲霉毒素又通过生物链流向动物和人。环境条件、田间管理和储藏加工等因素都能影响黄曲霉毒素的污染程度［32-33］。高温高湿环境有利于真菌增殖，黄曲霉毒素在干旱和土壤营养缺失条件下更易爆发。种植时间要适宜，做好去除杂草、消灭虫害的工作,选用抗性品种。作物成熟后保证及时收割，避免表皮和外壳破损，并且严格控制好储存过程中水分、相对湿度和通风条件。在加工前进行原料筛选、去除受黄曲霉毒素污染的农作物。黄曲霉毒素是真菌代谢产生的次级产物，在全球危害的范围广、危害的物种多，不仅能造成巨大经济损失和进出口贸易壁垒，更严重威胁动物和人的健康。因此，黄曲霉毒素作用的机理及防控措施有待更加深入的研究。

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《中国草食动物科学》期刊采编系统正式上线运行

为了适应期刊网络化和数字化的需要，《中国草食动物科学》杂志建立了期刊采编系统（http://cycz.cbpt.cnki. net），已于2016年4月1日正式上线运行。该系统包含网刊发布系统、作者在线投稿系统、专家在线审稿系统、编辑在线采编系统等。通过作者在线投稿系统，作者可远程在线提交稿件，不用打电话即可了解稿件实时状态，实现稿件信息自动登记；在专家在线审稿系统中，专家登陆系统或通过邮件在线审稿，可加快审稿速度、缩短审稿周期；通过编辑在线采编系统可对稿件的基金项目、行业领域、作者单位、引文情况进行全方位的统计与分析。

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Progress in Aflatoxins

He Liang，Xu Qiankun，He Junlin，et al
（College of Veterinary Medicine，Hunan Agriculture University，Changsha410128，China）

Aflatoxins are a family of mycotoxins that occur commonly in crops and livestock feed，which are considered to be extremely toxic，mutagenic，teratogenic，and carcinogenic.Aflatoxins can damage a variety of animal liver and reduce immune system function，which are also important cause of hepatocellular carcinoma of human.In this paper，the general properties，contamination，toxic effect，prevention and control methods of aflatoxins were reviewed.

aflatoxins；contamination；toxic effect

Q93-3

A

2095-3887（2016）04-0054-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2016.04.015

2016-06-06

贺亮（1992-），男，硕士研究生。