一、基本信息
黄曲霉素（黄曲霉素）一般指黄曲霉毒素。黄曲霉毒素（AFT）是黄曲霉和寄生曲霉等某些菌株产生的双呋喃环类毒素。其衍生物有约20种，分别命名为B1、B2、G1、G2、M1、M2、GM、P1、Q1、毒醇等。其中以B1的毒性最大，致癌性最强。动物食用黄曲霉毒素污染的饲料后，在肝、肾、肌肉、血、奶及蛋中可测出极微量的毒素。黄曲霉毒素及其产生菌在自然界中分布广泛，有些菌株产生不止一种类型的黄曲霉毒素，在黄曲霉中也有不产生任何类型黄曲霉毒素的菌株。
二、详细介绍
1960年首次于英国伦敦郊区“火鸡X病”（当时不清楚病因，故以此命名）的发生导致了AF（黄曲霉毒素）的发现。AF是一类结构和理化性质相似的真菌次级代谢物，是自然界中已经发现的理化性质最稳定的一类霉菌毒素。
黄曲霉毒素是一类基本结构都含有二呋喃环和香豆素（氧杂萘邻酮）的化合物。黄曲霉毒素在长波紫外光下产生荧光，根据荧光颜色、RF值及结构不同等分别命名为B1，B2，G1，G2，M1，M2，P1，R1，GM和毒醇。其中以B1的产量最高，毒性最大，致癌性最强，G1和M1的毒性次之。样品中AF的含量可通过薄层层析显示的荧光检出量来测定。1961年即发现黄曲霉污染的花生饼能诱发大鼠肝癌，1962年鉴定并证明了黄曲霉毒素为强致癌物。结构中二呋喃环末端带有双键的黄曲霉毒素，易形成环氧化代谢产物而使其毒性、致癌性和致突变性增强。黄曲霉毒素主要污染粮油及其制品，如花生、花生油、玉米、大米及棉籽等。国内食品检测中以黄曲霉毒素B1作为污染指标，可通过薄层层析法和高压液相法检测。
黄曲霉毒素及其产生菌在自然界中分布广泛，有些菌株产生不止一种类型的黄曲霉毒素，但在黄曲霉中也有不产生任何类型黄曲霉毒素的菌株。谷物和油料作物的种子及加工产品、干鲜果品、调味品、烟草、乳及乳制品、肉类、鱼虾类和动物饲料中均能检出黄曲霉素，花生和玉米最容易污染。AF能通过食料转移到动物的乳汁、肝、肾和肌肉组织中积留。AF属于超剧毒物质，其中B1是目前已知致癌物质中致癌性最强烈的，能诱发动物肝癌，对某些动物能引起急性中毒致死。联合国世界卫生组织（WHO）和粮农组织（FAO）1975年规定食品中 AFB1的最高允许含量为15ppb，各国政府均制定了AF在食品和饲料中最高允许量的卫生标准和检验法规。影响AF产生的最重要环境因子是温度和水分，适宜黄曲霉生长和产毒的温度范围是12～42℃，最适温度33℃左右，最低相对湿度78%，最适相对湿度98%，谷物含水分18%以上，花生含水分10%以上，在通气条件下，黄曲霉即能迅速生长和产毒。采取低温、干燥、除氧和化学药剂等方法来保存食品和饲料，可以有效地防止黄曲霉的生长和产毒。对于含有黄曲霉毒素的食品和饲料，可采用物理的、化学的和生物学方法去毒，如利用机械、电子和手工方法挑选出破损的含毒素的花生； 提高加工精度可碾去存在于粮食籽粒皮层和种胚中的毒素；高温高压处理能使AF转变为无毒的化合物，利用活性白土和活性炭吸附，能除掉植物油中的AFT；用强碱或氧化剂处理可以使AFT发生化学变化而解毒； 试验证明有少数细菌、霉菌和放线菌有转变黄曲霉毒素的能力等。
三、理化性质
黄曲霉尽管种类繁多，但它们基本结构中都有二呋喃环和氧杂萘邻酮（又名香豆素），前者为其毒性结构，后者可能与其致癌有关。AFT难溶于水、己烷、乙醚和石油醚，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙腈和二甲基甲酰胺等有机溶剂，分子量为312～346，熔点为200～300℃。AF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。在中性、弱酸性溶液中很稳定，pH1～3的酸性溶液中稍分解，在pH9～10溶液中迅速分解破坏。AFT遇碱能迅速分解，pH为9～10时迅速分解成几乎无毒的盐，但此反应可逆，即在酸性条件下有复原。因此在食品去毒时可利用这一化学反应。毒素纯品在高浓度下稳定，低浓度的纯毒素在紫外辐射易分解。5%的次氯酸钠溶液、Cl2、NH3、H2O2及SO2等均可与AFT起化学反应破坏其毒性。在自然条件下，食品中污染的AF稳定性很强。AFB1严重污染的稻谷，室温下自然存放已有20多年，毒性含量逐渐降低，但仍可检出AFB1。
AF的结构
从化学结构上看，黄曲霉毒素是高度取代的香豆素。其中 AFB1类为甲氧基、二呋喃环、香豆素、环戊烯酮的结合物。AFG1类结构为甲氧基、二呋喃环、香豆素和环内酯。自然环境下，在被污染的食品中只检测出AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1和 AFM2，其中以 AFB1存在量最大也毒性最高，AFM1是AFB1的代谢产物，毒性仅次于 AFB1。
黄曲霉毒素的各种代谢产物的毒性强弱顺序是：AFB1> AFM1> AFG1>AFB2> AFM2> AFG2。从毒性顺序可以看出，结构中双呋喃环末端具有双键结构的毒性大，不具双键结构的毒性相对较小。
四、产生条件与分布
1、产生
AF的产生需要一定的条件，不同的菌株产毒能力差异很大，除基质以外，温度、湿度、空气均是AFT生长繁殖及产毒的必要条件。研究者发现AF和寄生曲霉的最佳生长条件为33～38℃，pH为5.0和Aw（水分活性）为0.99。温度在24～28℃之间，相对湿度在80%以上，黄曲霉菌产毒量最高。故南方及温湿地区在春夏两季易发生AF中毒，有的作物甚至在收获前或收获期就可能被AF污染。
2、分布
AF常常存在于土壤、动植物、各种坚果特别是花生和核桃中。在大豆、稻谷、玉米、通心粉、调味品、牛奶、食用油等制品中也经常发现AF。一般在热带和亚热带地区，食品中AF的检出率比较高。在中国总的分布情况为：华中、华南、华北产毒株多，产毒量也大，东北、西北地区较少。
五、毒性及危害
1、致突变性
黄曲霉毒素具有致突变性，能使人成纤维细胞发生程序外DNA合成，动物实验可见染色体畸变，染色体断裂，某些染色体4q、13q、14p发生缺失。AFB1是一种能导致生物体遗传物质发生变化的致突变化合物，但 AFB1本身不能引起突变，而必须在机体内经过代谢活化后才具有致突变作用，称为间接致突变物。AFB1由肝微粒体酶活化为亲电子物，即AFB1-2，3-环氧化物，该环氧化物的第2个碳与DNA的鸟嘌呤酮基结合形成 AFB1-DNA加合物，此外，AFB1的代谢产物AFM1和AFP1也能转化成亲电子物而与DNA结合，AFB1-DNA加合物经去嘌呤反应形成AFB1-N7-鸟嘌呤，使DNA分子产生无嘌呤位置的缺口，因而造成DNA的损伤。
目前认为无论是DNA去嘌呤造成的损伤还是由于经酸、碱水解不断蓄积开环加合物而使DNA分子发生的改变，都是突变前的一种改变，都有进一步发展为癌症的可能性。
2、对肝脏的危害
黄曲霉毒素是一种剧毒的致肝癌物质，其中黄曲霉毒素B1可引起细胞错误地修复DNA，导致严重的DNA诱变，还可抑制DNA和RNA的合成，从而抑制蛋白质的合成。从我国肝癌流行病学调查研究中发现，某些地区人群膳食中黄曲霉毒素的污染水平与原发性肝癌的发生率呈正相关。专家对其他肝癌发病率高的地区进行调查，也得出相同结论。乙型肝炎病毒和黄曲霉毒素B1是我国诱发肝癌的两大主要危险因素，有关肿瘤研究专家通过建立乙肝病毒和黄曲霉毒素B1致肝癌机理的实验模型，利用这些模型发现单独存在的乙肝病毒基因并不能诱发小鼠肝癌，但乙肝病毒基因可增强黄曲霉毒素B1的致癌效应，两者均可使肝细胞处于较活跃的增殖状态，在致肝癌过程中具有明显的协同作用。
癌症的发生是基因变化积累的结果，科学家已证实p53基因是癌症的抑制基因，p53基因的变异是多种肿瘤发生的物质基础，而不少人可能在生命的早期（5岁左右）就受到乙肝病毒和黄曲霉毒素的攻击，加之人体内某些基因的缺失或变异引起p53基因突变，协同其他因素最终导致癌变。
3、毒性
自1962 年分离出黄曲霉毒素以来，人们对其毒性进行了较深入的研究，发现其毒性属于极毒，其剧烈的毒性比人们熟知的剧毒药氰化钾要强10倍，比眼镜蛇、金环蛇的毒汁还要毒，比剧毒农药1605、1059的毒性强28～33倍，一粒严重发霉含有黄曲霉毒素40μg的玉米，可令两只小鸭中毒死亡。北京医科大学曾用含20μg/kg 黄曲霉毒素的饲料喂大鼠一年后即发肝癌。国外有报道说，AF为1μg/kg时即可诱发癌变。
黄曲霉毒素有很强的急性毒性，也有显著的慢性毒性。人摄入大剂量的黄曲霉毒素后可出现肝实质细胞坏死、胆管上皮细胞增生、肝脂肪浸润及肝出血等急性病变，前期症状为发烧、呕吐、厌食、黄疸，继而出现腹水，下肢浮肿并很快死亡。由黄曲霉毒素引起的中毒事件，国内外都有过报道，其中以1974 年印度发生的中毒事件最为严重：印度西部两个邦中200多个村庄皆以玉米为主食，由于当年雨水过多，造成玉米严重霉变，村民食用霉变玉米后导致397人中毒，106人死亡，尸检及病理实验证明，这次中毒事件的原因是黄曲霉毒素B1中毒。而慢性毒性表现为生长障碍，肝脏出现亚急性或慢性损伤，体重减轻，诱发肝癌等。
4、对食品的污染
我国于1972、1973、1974及1981年先后在全国进行食品中AFB1的普查工作，结果发现黄曲霉毒素的污染有地区和食品种类的差别。长江及长江以南地区黄曲霉毒素污染严重，北方各省污染较轻。在各类食品中，花生、花生油、玉米污染最严重，大米、小麦、面粉污染较轻，豆类很少受到污染。有专家学者在1992年对我国广西、江苏、河北、北京等地的粮油食品中黄曲霉毒素的污染情况进行了调查，其结果表明除花生样品的污染率较高，达到 55.6%外，玉米的污染率仅为15.6% ，且污染水平均未超过我国现行食品中黄曲霉毒素B1的允许量标准。
黄曲霉毒素在食品中的污染波及世界各地区，一般来说，热带和亚热带地区食品污染较重，其中以花生、玉米的污染最为严重，上个世纪60～80年代，12个国家的调查结果表明：花生的阳性率为0.9%～50%，平均含毒量为25～1000ng/g，含毒量最高的样品达25000ng/g，玉米的阳性率为3.5%～73%，平均含毒量为5～400ng/g，最高含毒量为12500ng/g。
鉴于AF的毒性，目前世界上有60多个国家制订了食品和饲料中黄曲霉毒素的最高限量标准和相应的法规。我国也于1990年11月26日颁布了《防止黄曲霉毒素污染食品卫生管理办法》。管理办法规定：为确保婴幼儿健康，粮食部门应提供不得检出黄曲霉毒素的粮食，利用含有黄曲霉毒素超出允许量标准的粮食、油料及油品加工食用时，必须在工艺过程中采取有效措施去除毒性，产品符合标准后方可供食用。若有违反规定的将追究法律责任。
AF污染引起食品变质。食品由于受其污染而食用价值降低，甚至完全不能食用，美国弗吉尼亚洲在5年时间内检测了500份玉米样品，每年的玉米样品中约有25%含有毒素。人类食用被AFT污染的食品会导致急性中毒，引起肝脏坏死出血，慢性中毒可引起肝癌。同时用被污染的饲料饲养畜禽会使畜禽生产率降低，增重减慢，间接对人类造成重大危害。
5、对经济的影响
世界粮农组织（FAO）估计，25%的食用作物受真菌毒素的影响，其中主要是AFT。AFT可导致家畜死亡，生长率下降，饲料利用率降低。AFT还能降低食用作物和纤维作物的产量。由于各国制定了相应的AFT允许标准和法规，从而对贸易会造成一定的影响，如欧盟多次以AFT超标为由拒绝进口花生及其制品。
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