黄曲霉素
黄曲霉素(Aflatoxin),又称黄曲毒素,是黄曲霉菌属黄曲霉菌、寄生曲霉菌产生的代谢物,是一组化学结构类似的化合物总称1,二氢呋喃香豆素的衍生物。
黄曲霉素已分离出的黄曲霉毒素及其衍生物有二十多种,包括B1、B2、G1、G2、M1等毒素和毒醇1,存在于土壤、动植物等中。它属于一类致癌物,是霉菌毒素中毒性最大、对人类健康危害极为突出的一类霉菌毒素。黄曲霉毒素主要污染粮油及其制品,各种植物性与动物性食品也能被污染。产毒素的黄曲霉菌很容易在水分含量较高(水分含量低于12%则不能繁殖)的禾谷类作物、油料作物籽实及其加工副产品中寄生繁殖和产生毒素,使其发霉变质,人们通过误食这些食品或其加工副产品,又经消化道吸收毒素进入人体而中毒。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,黄曲霉毒素在1类致癌物清单2。
基本信息
- 中文名
黄曲霉素
- 外文名
Aflatoxin、AF(简称)
- 分布
土壤、动植物各种坚果
- 化学结构
C17H12O6
- 毒性
极强
物种起源
1960年,英国发现有10万只火鸡死于一种以前没见过的病,被称为“火鸡X病”,再后来鸭子也被波及。追根溯源,最大的嫌疑是饲料。这些可怜的火鸡和鸭子吃的是花生饼。花生饼是花生榨油之后剩下的残渣,富含蛋白质,是很好的禽畜饲料。
科学家们很快从花生饼中找到了罪魁祸首,一种真菌产生的毒素。它被命名为“aflatoxin”,就是全国人民在蒙牛的努力下学会的又一个科学名词——“黄曲霉毒素”。自那以后,黄曲霉毒素就获得了科学家们的特别关照,对它的研究可能是所有的真菌毒素中最深入最广泛的。
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。
1993年,黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为1类致癌物,是一种毒性极强的剧毒物质.黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用,严重时可导致肝癌甚至死亡.在天然污染的食品中以黄曲霉毒素B1最为多见,其毒性和致癌性也最强。
B1是最危险的致癌物,经常在玉米,花生,棉花种子,一些干果中常能检测到。它们在紫外线照射下能产生荧光,根据荧光颜色不同,将其分为B族和G族两大类及其衍生物。AFT已发现20余种。AFT主要污染粮油食品、动植物食品等;如花生、玉米,大米、小麦、豆类、坚果类、肉类、乳及乳制品、水产品等均有黄曲霉毒素污染。其中以花生和玉米污染最严重。家庭自制发酵食品也能检出黄曲霉毒素,尤其是高温高湿地区的粮油及制品种检出率更高。
生长条件
产生黄曲霉毒素的最基本条件是产毒真菌的存在。经过大量实验证明,能产生AF的真菌主要是黄曲霉菌和寄生曲霉菌,而黄曲霉菌是一种广泛分布于世界各地区的比较常见的腐生菌,适宜的条件是它产生毒素的温床。影响曲霉菌生长繁殖及产毒的因素有很多,与食品关系密切的主要有水分、温度、食品基质、通风条件等。
产生条件
水分
水分是微生物生存不可或缺的,食品中水分以结合水和游离水两种状态存在,结合水存在于食品的组织本身,它是活组织的一部分,是细胞所有生理过程所必需的。而微生物能利用的水分是游离水。一般来说,米麦类水分在14%以下,大豆类在11%以下,干菜和干果类在30%以下,微生物生长比较困难,食品中真正能被微生物利用的那部分水称为水分活性(Wateractivity,缩写Aw),纯水的Aw为1.0(相当于相对湿度100%),当Aw值越小时,细菌能利用的水越少,水分活性越接近1,微生物就越易生长繁殖,当食品中的Aw为0.98时,微生物最易生长繁殖,当Aw降为0.93时,微生物繁殖受到抑制,但霉菌仍能生长,当Aw小于0.7时,则霉菌的生长受到一定抑制,可以阻止产毒的霉菌繁殖。
温度与通风
温度对霉菌的繁殖和产毒均有重要影响,不同种类的霉菌最适温度是不一样的。在相对湿度为80%~90%,大多数霉菌繁殖最适宜的温度是25~30℃,在0℃以下不能产毒。如黄曲霉的最低繁殖温度范围是6~8℃,最高繁殖温度是44~46℃,最适宜生长温度是37℃左右,产毒温度略低于最适宜生长温度,为25~32℃。缓慢通风比快速风干的霉菌容易繁殖产毒。
食品基质
与其他微生物生长繁殖的条件一样,菌株腐生的基质也很重要。不同的食品基质霉菌的生长情况不同,一般来说,营养丰富的食品,霉菌生长的可能性就大,天然基质比人工培养基质的产毒效果好。