黄曲霉毒素的研究进展

李昆，姚婷，宁雪雪，王盼琳，崔谱，2

黄曲霉毒素的研究进展

李昆1，姚婷1，宁雪雪1，王盼琳1，*崔谱1，2

（1.黄山学院，安徽黄山245041；2.安徽农业大学，安徽合肥230036）

黄曲霉毒素在自然界中广泛存在，对人和动物会产生毒害，具有极强的致癌和致突变作用，一般在食品生产和农作物贮藏过程中比较常见。要想控制食品及农作物中黄曲霉毒素的含量，就必须充分了解黄曲霉毒素的结构及其特性。以黄曲霉毒素的分子类型为出发点，分析比较了黄曲霉毒素的结构及其特性、危害和检测方法等，重点阐述黄曲霉毒素的检测方法、去除方法及其效果，概述黄曲霉毒素对人类生活和生命安全的影响，展望了黄曲霉毒素的检测研究与去除方法的创新，并提出了这一过程中需要解决的问题。

黄曲霉毒素；种类；结构；危害；检测方法；去除方法

0 引言

随着食品工业和农产品加工业的迅速发展，食品安全在日常生活中越来越重要，越来越受到人们的密切关注[1]。在日常生活中，因为食物中毒的事件屡屡发生，所以食品安全的理念已经深入人心。影响食品安全的因素中，黄曲霉毒素存在很大的风险，因而对黄曲霉毒素进行定性和定量检测也是一个重要的研究方面，对人类生活和生命的安全具有重要意义。

研究黄曲霉毒素的种类结构和检测方法的最终目的是有效地控制黄曲霉毒素，减少对人类及其他动物的危害。由于目前黄曲霉毒素分布范围广泛、毒性强，并且因为其特殊的理化性质而难以去除，所以对黄曲霉毒素结构研究在食品检测和农作物生产有着重要的作用。

通过分析比较黄曲霉毒素的种类结构、毒性危害等，重点阐述了黄曲霉毒素最新的检测方法和去除方法的最新进展，包括对理想方法的研究和创新，旨在全面了解黄曲霉毒素的结构特性，进而指导和创造更多黄曲霉毒素的去除方法和预防措施。

1 黄曲霉毒素的种类、结构及其特性

黄曲霉毒素有很多种，现已经发现至少有17种黄曲霉毒素，包括B1，B2，B2a，G1，G2，M1，M2，Q1和Q2a等[2]，其中主要的分子型式有B1，B2，G1和G2，毒性最强的为B1。

在紫外线的照射下，黄曲霉毒素会产生荧光效应，黄曲霉毒素B1，B2会发出蓝紫色的荧光，G1，G2会发出绿色的荧光[3]。黄曲霉毒素B1，B2，G1，G2在分子结构上都非常相似，黄曲霉毒素B1和G1的二呋喃环末端都有双键，就是这种双键使黄曲霉毒素B1，G1的毒性较强并且具有致癌性。其中，黄曲霉毒素B1在黄曲霉毒素中所占比例最大，其纯品为无色晶体，具有良好的稳定性，在pH值2.5~9.0的条件下都能生成。黄曲霉毒素耐热性也比较强（分解温度在237~299℃[4]），即使用高压灭菌，也只能使其中的一小部分毒素失活，所以通过加热去除毒素并不可靠。

2 黄曲霉毒素的毒性和危害

就毒性而言，黄曲霉毒素是天然污染物中毒性最强的一种化学物质。其毒性又因为种类的不同彼此间又有差异，毒性最高的为黄曲霉毒素B1，是氰化钾的10倍、砒霜的68倍[5]，具有较强的致癌性。全世界范围内多个国家都曾出现过黄曲霉毒素中毒事件，如广东、广西两地花生油里的黄曲霉毒素超标事件，四川蒙牛乳业黄曲霉毒素M1超标事件[6]，印度霉变玉米致人死亡事件和英国伦敦的养殖场火鸡中毒死亡事件[7]等。在生物的各个器官组织中，黄曲霉毒素对肝脏的伤害最大，诱发癌症的几率最高，且对脾脏、肾脏等部位也有影响，还可引起动物胆管上皮细胞增生及脾、肾、睾丸、大脑、神经系统病变[8]等症状。

黄曲霉毒素会降低粮食的品质，影响家禽的生长速度和生产能力[9]。研究表明，黄曲霉毒素会导致饲料中营养价值降低，刺激家禽肠胃，从而引发炎症、小肠黏膜出血等症状。如果人类食用这种家禽或其乳制品之后，会损害自身的组织器官，情况较重者可能会患上肝癌或者因为突发性肝功能衰竭而死亡。黄曲霉毒素事件在世界各地都有发生，要想完全去除食品里的毒素是不太可能的，常见的一些食品里多少会含有黄曲霉毒素，但是只要通过合理的控制（如提前预防原材料的污染[10]，控制法制规定限量标准[11]等），就不会对人们的健康安全构成威胁。

3 黄曲霉毒素的检测方法

3.1 薄层层析法

薄层层析法是一种少量、快速、便捷的检测方法，既可以用于鉴定纯净物，又可以分离混合物，并提纯和检测其含量。其吸附原理主要是利用黄曲霉毒素B1的溶解性，将样品提取浓缩后在薄层板上分离，于波长356 nm处进行紫外光照射，根据其在薄层上显示的荧光最低检出量来测定其含量[12]。薄层层析法属于最传统的方法，但由于其操作步骤多、样品前处理繁琐[13]，误差非常大，已越来越不适合现代分析的要求。

3.2 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法属于色谱法的一种，它是利用样品溶液里的几种物质在流动相和固定相中的分配系数不同，从而流出色谱柱的顺序不同，进而达到了分离的目的。用于黄曲霉毒素检测的检测器有很多种，主要的仪器有紫外检测器、荧光检测器、质谱检测器和安培计[14]。使用色谱法时不同仪器的效率也不同，如HPLC-荧光检测器[15]对黄曲霉毒素的检测效果比HPLC-紫外检测器要高出许多。

胡晓科等人[16]利用柱前衍生-高效液相色谱法测定不同食品里的黄曲霉毒素B1，B2，G1，G2，结果相对标准偏差分别为3.2%~5.1%，3.2%~5.8%，3.5%~ 5.7%，3.2%~5.8%，回收率分别在81.0%~94.1%，75.6%~92.0%，75.0%~92.4%，77.6%~91.3%。这种方法优点在于灵敏度很高、时间较短、适用于多种以及大量样品的分析，一般在10~25min之内就可以得到检测结果，且样品溶液和色谱柱都可以回收利用；但是此方法所需要的仪器较为先进且昂贵，对技术的要求较高，故并没有得到广泛使用[17]。

3.3 酶联免疫吸附法

酶联免疫吸附法是基于抗原与抗体的特异性结合以及后续的霉对底物显色反应的高效催化作用[18]，在发生一系列的生理免疫反应后，通过仪器可检测出被酶催化生成产物的量，进而就可以计算出样品中的抗体（或抗原）量。酶联免疫吸附法作为一种重要的检测方法，检测时也可能会出现假阳性或者假阴性，主要受pH值、重金属离子和脂肪的影响[19]，因此检测前需对溶液样品进行预先处理。酶联免疫吸附法是目前国际上认可的一种检测黄曲霉毒素B1科学而有效的方法[20]，并且还可以检测乳制品里的黄曲霉毒素M1。与其他的一些传统方法相比，该方法比较便利，检测成本低廉、特异性强、灵敏度和效率也相对较高，是实验室主要的检测方法，也是国家标准的检测方法之一。

3.4 一步式黄曲霉毒素检测金标试纸法

金标试纸法是利用疏水胶（又称胶体金）标记单克隆抗体而设计的定性或定量检测方法[21]。测检样品溶液里的黄曲霉毒素时，溶液中的黄曲霉毒素B1与试纸上的标记抗体相结合，使抗体的结合点被其所占据，进而抑制了金标抗体与固相表面膜上的黄曲霉毒素B1偶联物结合，使之没有任何变化；相反，如果样品溶液中没有黄曲霉毒素B1，就不能阻止标记抗体与固相表面膜上的黄曲霉毒素B1偶联物结合，从而就会产生颜色较深的色带，呈红色[22]。此方法具有快速、方便、灵敏度较高等特点，准确度在85%以上，可以测出样品中20 ng/g[23]的黄曲霉毒素，一般在5~10min就可以得到检测结果[24]。

4 黄曲霉毒素的去除

黄曲霉毒素的危害至今仍受到广泛关注，不只是因为其毒性强、对人和动植物危害较大，还因为其分布范围较广，且很难将其去除。

4.1 理化去除法

（1）观察挑选法。一般分布稻谷中的黄曲霉毒素大部分集中于稻壳层和谷皮、胚层，可以直接挑选出来，然后再进行碾磨加工，可以去除其中的一大部分，但是这种方法比较耗费时间，在工业生产上很少使用。

（2）吸附法（挑选霉状，磨粉吸附）。吸附法属于一种物理方法，就是用多孔性的固体吸附剂将样品里的杂质吸附到其表面[25]，从而使杂质与所需要的样品分离。在日常生活中和实验室里都经常使用吸附剂，常见的吸附剂有硅胶、氧化铝、活性炭和焦炭等，一般活性炭的使用较为广泛。水合钠钙硅酸铝[26]是最有效的吸附剂，已经成功地用于吸附黄曲霉毒素B1。黄曲霉属于微生物，少量黄曲霉产生的毒素聚集一起呈粉末状，一般在花生油里常检测到，由此可利用吸附剂吸除花生油里的大部分毒素，以膨润土作为吸附剂吸附花生油里的黄曲霉毒素也有明显的效果[27]。有些黄曲霉毒素吸附剂含有中草药，这种吸附剂可以同动物饲料一同混合，动物食用后对其肝脏具有保护作用，并能去除其体内残留的黄曲霉毒素，对生长具有促进作用，且具有保健效果。

4.2 生物去除法

（1）乳酸菌黏附法。利用乳酸菌吸附黄曲霉毒素B1的研究始于20世纪末，目前在一些国家（如日本、澳大利亚等）研究的比较多，而我国对此的研究甚少。我国是乳业生产大国，发酵乳制品也经常受真菌毒素的污染，因此研究乳酸菌吸附法对我国的乳制品安全有着重大的意义[28]。

乳酸菌种类繁多，有的乳酸菌对人体有利，如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等，都属于有益菌，具有改善动物肠道、促进消化和生长、增强自身免疫能力等功效。乳酸菌黏附法是通过乳酸菌自身黏附作用和其所分泌代谢产物的抑菌作用[29]，在肠道内与其他厌氧菌共同形成生物学屏障，通过分泌有机酸和过氧化氢等物质抑制病原菌，从而起到保护作用。

（2）其他微生物的去除黄曲霉毒素作用。生物学方法去毒是利用微生物（如食用菌、绿色木霉等）及其所产生的酶来去除毒素，使毒素降解失活，失去毒性作用。

某些微生物可以吸附黄曲霉毒素，与黄曲霉毒素形成复合体，当微生物形成复合体后，自身的吸附能力会下降，就比较容易与黄曲霉毒素一起排出体外，从而降低毒素的危害。这种方法不需要用到其他的化学试剂，没有污染并且效率较高，是理想的去毒方法。因为此方法近几年才被提出，具体的方法还不太成熟，目前还在研究之中。

5 结语

黄曲霉毒素危害大、污染范围广，是全世界关注的焦点，近年来黄曲霉毒素事件有所减少，但是其对人和动物的危害依旧很大，所以对其的预防还需进一步加强。虽然黄曲霉毒素检测方法有很多种，但是有的方法并不能作为检验的标准，都含有一定的缺点，比如有的方法灵敏度不高，或者对技术操作和仪器的选择要求较高等，所以对黄曲霉毒素的检测不能仅仅局限于目前所拥有的方法，还需进行深入的研究。

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The Research Progress of Aflatoxin

LIKun1，YAO Ting1，NING Xuexue1，WANG Panlin1，*CUIPu1，2
（1.Huangshan University，Huangshan，Anhui245041，China；2.Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui230036，China）

Aflatoxin widely exists in the nature，generallymore common in the process of food production and crop storage，is a kind of harmful substances.In order to control the content of aflatoxin in food and crops，the structure and characteristics of aflatoxinmustbe understood.In this paper,based on aflatoxin types ofmolecules as a starting point，the structure，harm and detection methods of aflatoxin are analyzed.The detection and removal methods of aflatoxin are focused.The influence on human life and the life safety of aflatoxin is summarized.The innovationalmethods about detection and removal of aflatoxin are prospected and the problems need to be solved in the process are put forward.

aflatoxin；species；structure；harm；detectionmethod；removalmethod

TS227

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.06.050

1671-9646（2017）06b-0061-03

2017-05-04

安徽省教育厅项目（GXYQZD2016305）；国家级大学生创新创业训练计划项目（201610375037）。

李昆（1997—），男，在读本科，研究方向为食品加工与安全。

*通讯作者：崔谱（1991—），男，本科，实验员，研究方向为食品加工与安全。