【概述】

黃曲霉毒素b1(aflatoxinB1,AFB1)是二氫呋喃氧雜萘鄰?fù)难苌?，含有一個(gè)雙呋喃環(huán)和一個(gè)氧雜萘鄰?fù)?香豆素)。黃曲霉毒素B1是已知的化學(xué)物質(zhì)中致癌性最強(qiáng)的一種。且具有強(qiáng)烈致癌性,主要誘發(fā)肝癌。

【理化性質(zhì)】

黃曲霉毒素難溶于水、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機(jī)溶劑，在水中的溶解度還不到10mg/kg。一般在中性溶液中較穩(wěn)定，但在強(qiáng)酸性溶液中稍有分解，在pH9-10的強(qiáng)堿黃曲霉毒素B1溶液中分解迅速分解成幾乎無(wú)毒的鹽，易被堿或強(qiáng)氧化劑破壞。其純品為無(wú)色結(jié)晶，耐高溫，分解溫度為268℃，紫外線對(duì)低濃度黃曲霉毒素有一定的破壞性，但不能改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)外部的反應(yīng)條件去除，又能恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，所以，紫外線對(duì)其影響是可逆的。在自然條件下，食品中污染的黃曲霉毒素穩(wěn)定性很強(qiáng)。受到黃曲霉毒素B1重污染的稻谷，室溫下自然存放可長(zhǎng)達(dá)20多年而不分解。

【吸收與代謝】

黃曲霉毒素B1是造成食物污染最多的物質(zhì)，可以引發(fā)人類、畜禽類、魚(yú)類等各種動(dòng)物的肝癌。AFB1是主要的間接致癌物，在經(jīng)過(guò)體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化后便能發(fā)揮致癌性，AFB1在體內(nèi)致癌性主要分為兩大途徑：直接致癌和間接轉(zhuǎn)化致癌。直接致癌性主要體現(xiàn)在，在人或動(dòng)物無(wú)意攝取外界含有AFB1食物后，AFB1在體內(nèi)會(huì)被腸道系統(tǒng)直接吸收，主要是被十二指腸吸收，未被吸收的部分會(huì)隨排泄系統(tǒng)排出體外。而留在體內(nèi)的部分主要危害器官是肝臟、腎臟、腸膜系統(tǒng)等。

間接致癌主要體現(xiàn)在，被體內(nèi)器官吸收的AFB1在經(jīng)過(guò)體內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微粒體混合功能氧化酶系代謝，在微粒體混合功能氧化酶系的作用下AFB1發(fā)生脫甲基、羥化及環(huán)氧化反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為其多種同系物，如AFM1、AFP1、AF1和黃曲霉毒醇。這些物質(zhì)中，只有AFB1和AFM1能與體內(nèi)的酶相結(jié)合，其于三種都會(huì)以尿液形式排除體外，而留下的AFB1和AFM1可以形成AFB1-8，9-環(huán)氧化物和AFM1-8，9-環(huán)氧化物。這些環(huán)氧化物可以經(jīng)體內(nèi)的II相酶作用，經(jīng)過(guò)相應(yīng)代謝過(guò)程，形成AFB1-硫醇尿酸，最終也是經(jīng)過(guò)排尿順利排出體外；而別外一部分與蛋白形成AFB1白蛋白結(jié)合物，存留在血液中，也可以與DNA結(jié)合成相應(yīng)AFB1結(jié)合核酸，從而激發(fā)人體肝癌因子，而起到致癌性質(zhì)。AFB1如果不經(jīng)常性攝入的話，在體內(nèi)蓄積很慢，經(jīng)過(guò)體內(nèi)呼吸、尿、大便等排泄，很容易排出，從而減少傷害。 AFB1在生物體內(nèi)代謝比較復(fù)雜，一般來(lái)說(shuō)大部分在肝臟代謝，在腸道部位吸收。食物中的AFB1約50%在十二指腸被吸收。未被吸收的AFB1通過(guò)糞便排出體外且不會(huì)對(duì)機(jī)體造成特別大的損害。吸收的AFB1主要分布在肝臟，再者是腎臟，并且有少量以游離的AFB1及其水溶性代謝產(chǎn)物形式分布在腸系膜靜脈。AFB1在體內(nèi)的代謝過(guò)程見(jiàn)圖1。

圖1為黃曲霉毒素代謝

AFB1在肝臟內(nèi)通過(guò)體內(nèi)I相藥物代謝酶(細(xì)胞色素P450氧化酶CYP450超家族成員，如CYP1A2、CYP3A4、CYP2A6等)發(fā)生羥化、脫甲基等代謝反應(yīng)生成多種代謝產(chǎn)物，如黃曲霉毒素醇、AFP1、AFQ1和AFM1，后三者是無(wú)活性的，可直接通過(guò)尿液排出體外或以葡萄糖醛酸的形式通過(guò)糞便中排出體外，而黃曲霉毒素醇又可以被氧化為AFB1。AFB1和AFM1可在細(xì)胞色素P450氧化酶系作用下發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)生成能與細(xì)胞大分子(DNA或蛋白)結(jié)合的終致癌物，即AFB1-8,9-環(huán)氧化物、AFM1-8,9-環(huán)氧化物。其中AFB1-8,9-環(huán)氧化物的形成及其與DNA、RNA或蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)合，在急慢性中毒中起關(guān)鍵作用。高致癌活性的環(huán)氧化物可被機(jī)體Ⅱ相酶，如谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶（GST)、尿苷二磷酸-葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶或磺基轉(zhuǎn)移酶等部分代謝。其中經(jīng)谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶(GST)作用，可使AFB1-8,9-環(huán)氧化物與谷胱甘肽結(jié)合，最終以AFB1-硫醇尿酸(AFB1-NAC)形式經(jīng)尿排出體外；與此同時(shí)AFB1-8,9-環(huán)氧化物破壞DNA上的N7鳥(niǎo)嘌呤位置的G:C堿基對(duì)，形成AFB1-N7-鳥(niǎo)嘌呤加合物，引起癌變，AFB1-8,9-環(huán)氧化物與白蛋白作用形成AFB1-白蛋白加合物，分布在血液中。

【致毒機(jī)理】

黃曲霉毒素在體內(nèi)的吸收、排泄均較快。如果不是持續(xù)性攝入，當(dāng)攝入量相對(duì)較少的含有AFB1食物時(shí)，大約經(jīng)過(guò)10天左右，都會(huì)被各種排泄系統(tǒng)排出體外。若攝入量過(guò)大，會(huì)引起AFB1急性中毒、肝損傷。AFB1是目前已知具有較強(qiáng)的三致物物質(zhì)：致突變性、致癌、致畸性。AFB1主要危害人和動(dòng)物的肝臟、腎臟。中毒癥狀主要反應(yīng)在肝細(xì)胞病變、肝壞死、肝癌的各種癥狀。在給體內(nèi)的各種胃腸系統(tǒng)吸收轉(zhuǎn)化，經(jīng)過(guò)各種酶作用脫甲基、環(huán)氧化、羥化等反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成AFB1的各種同系物，如AFM1、AFM2、AFP1、AFQ等。而這些轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)能與體內(nèi)的各種蛋白或酶結(jié)合，影響或改變蛋的性質(zhì)，干擾正常的蛋白機(jī)理，從而引起細(xì)胞的癌變。另外，AFB1及其體內(nèi)轉(zhuǎn)化后的AFM1對(duì)體內(nèi)的核酸物質(zhì)也造成很大的危害，能影響并改變體內(nèi)的DNA、RNA合成，從而達(dá)到改變體內(nèi)正常遺傳的正?；顒?dòng)。當(dāng)AFB1進(jìn)入機(jī)體，形成AFB1-N7一鳥(niǎo)嘌呤結(jié)合物，此外，形成AFB1-賴氨酸結(jié)合物殘留于血液中。這兩種物質(zhì)是AFB1在體致毒性的主要物質(zhì)。在黃曲霉毒素高發(fā)區(qū)，一般都是各種肝癌的高發(fā)區(qū)，就是對(duì)AFB1高致癌性的一個(gè)有力說(shuō)明。

【致癌機(jī)理】

AFB1是目前最強(qiáng)的致癌化學(xué)物質(zhì)之一，其致癌范圍特別廣，如家禽、家畜、各種靈長(zhǎng)類等?？烧T發(fā)多種癌如肝癌腎癌、淚腺癌、直腸癌、小腸等部位的腫瘤，還可出現(xiàn)畸胎。其致癌的分子機(jī)制主要集中在癌基因的激活與抑癌基因的失活上。AFB1誘發(fā)肝組織ras癌基因突變，ras癌基因突變引起P21表達(dá)增加，肝癌發(fā)生率明顯增高。黃曲霉毒素也可導(dǎo)致P53基因發(fā)生突變，突變型P53基因可失去抑癌活性，并獲得癌基因的性質(zhì)，導(dǎo)致形成腫瘤。另?yè)?jù)研究表明，中國(guó)大陸和南部非洲黃曲霉毒素高暴露的一些地區(qū)，P53突變多見(jiàn)，而北美、歐洲、中東和日本等研究極少發(fā)現(xiàn)P53突變，提示人對(duì)環(huán)境中的黃曲霉毒素致癌作用存在遺傳易感性。

【生物合成】

AFB1合成的過(guò)程為：乙酰CoA（acetateCoA）→己酰CoA（hexanoylCoA）→聚酮（plolyketide，PK）→諾素羅瑞尼克酸（norsolorinicacid，NOR）→奧弗蘭提素（averantin，AVN）→5ˊ-羥奧佛蘭提素（5-hydroxy-averantin，HAVN）→氧奧弗蘭提素（oxoaverantin，OAVN）→奧弗尼紅素（averufin，AVF）→雜色半縮醛乙酸（versiconalhemiacetalacetate，VHA）→versiconal（VAL）→雜色曲霉素B（versicolorinB，VERB）→雜色曲霉素A（versicolorinA，VERA）→雙甲基雜色曲霉素（demethylsterigmatocystin，DMST）→雜色曲霉素（sterigmatocystin，ST）→O-甲基雜色曲霉素（O-methylsterigmatocystin，OMST）→AFB1。

【危害】　

1.對(duì)動(dòng)物健康的影響

（1）降低動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育 動(dòng)物飼料中污染有黃曲毒素，會(huì)降低和破壞原料或飼料中的營(yíng)養(yǎng)，若毒素含量過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物的采食量下降。體內(nèi)的黃曲霉毒素能降低某些胰酶的活性，影響酶及某些激素的合成，引起吸收和代謝障礙，造成動(dòng)物消化不良、食欲減退、貧血、體重減輕和生長(zhǎng)發(fā)育受阻等。黃曲霉毒素可引起肝臟和血清中脂類水平上升，血液中總蛋白質(zhì)、膽固醇和尿素氮的減少。

（2）對(duì)免疫功能的影響 所有動(dòng)物都會(huì)利用各種條件保護(hù)自身免受各種細(xì)菌、病毒，真菌、寄生蟲(chóng)和其他外來(lái)因素的侵害，確保自身健康。這種防御能力要求動(dòng)物體自身有一套完整且有效的免疫系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。AFB1影響體液免疫和細(xì)胞免疫，降低血清中蛋白和抗體水平，減弱吞噬細(xì)胞的能力，使機(jī)體對(duì)病原微生物抵抗力下降，免疫失敗。

（3）對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)繁殖能力的影響 家禽的生殖機(jī)能受黃曲霉毒素危害很明顯。肉種禽的飼糧被黃曲霉毒素污染，公禽睪丸生殖上皮發(fā)生明顯病變，睪丸萎縮變輕，少精，引起繁殖能力和受精率下降等。當(dāng)日糧中AFB1含量為lmg/kg時(shí)，母雞蛋重小、受精率與蛋孵化率受到影響，生殖器官組織脂肪變性并伴隨炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。

（4）致癌和致畸作用 黃曲霉毒素B1因其致畸、致癌作用，被國(guó)際權(quán)威組織歸為人類的1級(jí)致癌物。研究發(fā)現(xiàn)AFB1進(jìn)入體內(nèi)使癌細(xì)胞中的P53基因發(fā)生突變，科學(xué)證明該基因能發(fā)揮抑癌作用參與細(xì)胞調(diào)節(jié)，而P53基因突變會(huì)改變其蛋白空間結(jié)構(gòu)，喪失輔助特異DNA片段的修復(fù)能力，嚴(yán)重情況下還會(huì)促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生癌變。

2.對(duì)人類健康的危害 黃曲霉毒素一方面直接影響動(dòng)物機(jī)體健康，同時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移到畜禽產(chǎn)品（肉、奶、蛋）中，通過(guò)食物鏈威脅人類健康。人的黃曲霉毒素急性中毒往往發(fā)展為急性肝炎、膽管增生，肝細(xì)胞壞死、肝充血出血，這通常與誤食了被黃曲霉毒素污染的食品有關(guān)。一般還會(huì)出現(xiàn)典型變化如黃疸、發(fā)燒、食欲減退、厭食和腹瀉，嚴(yán)重者肝脾腫大，肝區(qū)疼痛，黏膜黃染，肝功能異常等中毒性癥狀，也可出現(xiàn)痙攣，昏迷危險(xiǎn)狀況。若少量多次攝入黃曲霉毒素后，會(huì)造成人生長(zhǎng)受阻，食物利用率降低，肝損傷，肝衰，長(zhǎng)期則會(huì)形成乙肝甚至肝癌、胃癌、腸癌等。在人體內(nèi)AFB1主要發(fā)生去甲基化和環(huán)氧化等代謝過(guò)程，代謝產(chǎn)物同樣具有毒性、致癌和致突變作用。黃曲霉毒素是人類原發(fā)性肝癌、胃癌和肺癌等的誘因之一。

3.對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響 黃曲霉毒素對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響是全人類共同面臨的全球性問(wèn)題。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，全球每年有25%的谷物受真菌毒素的污染，而黃曲霉毒素的危害最嚴(yán)重。我們國(guó)家多種農(nóng)產(chǎn)品及其制品受黃曲霉毒素污染嚴(yán)重，其中主要有花生和玉米及其加工制成飼料。世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)食品中AFT的含量做出了相應(yīng)的限定標(biāo)準(zhǔn)，其中黃曲霉毒素B1、G1、B2、G2這4種的總檢出量不超過(guò)15μg/kg。

【去除方法】

1.物理化學(xué)方法 利用微波輔助堿法在一定的條件下降解稻米粉中黃曲霉毒素可以達(dá)到98.5%。在一定的條件下通入臭氧就能去除AFB1的裝置，其花生水分含量為5%時(shí)脫毒率達(dá)到65.88%。

2.生物降解方法 黃曲霉毒素生物降解,是指微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的某些物質(zhì)將AFB1毒性基團(tuán)破壞，使其AFB1在生物體內(nèi)不能進(jìn)行有效的合成。研究表明乳酸菌，芽孢桿菌等均可以降解AFB1，其中乳酸菌主要是靠粘附作用降低AFB1含量，但此種作用是可逆的，不適合實(shí)際生產(chǎn)上應(yīng)用。

【主要參考資料】

[1]王磊. 黃曲霉毒素B_1免疫學(xué)快速檢測(cè)技術(shù)研究[D].河南科技大學(xué),2011.

[2]鄭海燕. 擠壓降解黃曲霉毒素B_1及作用機(jī)理研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2016.

[3]姜亞樂(lè). 降解黃曲霉毒素B_1枯草芽孢桿菌的篩選及其功能研究[D].河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.

[4]蔡敏. 黃曲霉毒素B_1抗體的制備及其膠體金檢測(cè)試紙條的研制[D].集美大學(xué),2014.