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黄曲霉毒素危害及防治措施

来源: 2016-12-28 14:24:47| 查看:

  1 黄曲霉毒素介绍
 

  黄曲霉毒素,主要是由黄曲霉和寄生曲霉代谢产生的次级代谢产物。目前已知的黄曲霉毒素种类有18种,根据荧光不同,将其分成B、G两类黄曲霉毒素衍生物,在日常生活中常见的AFB1、AFB2、AFG1、AFG2,B和G代表荧光颜色,B为蓝,G为绿。AFB1毒性最强,其毒性是氰化钾的10倍,砒霜的68倍,二甲基亚硝胺的75倍;黄曲霉毒素B1、B2被奶牛采食后经过消化、吸收、分解转变成黄曲霉毒素M1、M2,毒性减弱但仍然是剧毒。
 

黄曲霉毒素危害及防治措施

 

  2 黄曲霉毒素理化特性
 

  目前已确定黄曲霉毒素结构的有AFB1、AF B2、AFG1、AFG2等18种,黄曲霉毒素分子结构中含有二呋喃环和氧杂萘邻酮(又名香豆素),研究表明二呋喃环为黄曲霉毒素的毒性结构,氧杂萘邻酮与黄曲霉毒素的致癌性有关。黄曲霉毒素难溶于水、己烷、乙醚和石油醚,易溶于甲醇、乙醇、氯仿和二甲基甲酰胺等有机溶剂。分子量为312-346,熔点为200-300℃,黄曲霉毒素耐高温,研究表明黄曲霉毒素裂解温度为280℃,所以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。黄曲霉毒素遇碱能迅速分解,但此反应可逆,即在酸性条件下又复原。一般来说,温度30℃、相对湿度80%、谷物水份在14%以上(花生的水份在9%以上)最适合黄曲霉繁殖和生长。在24-34℃之间,黄曲霉菌产毒量最高。几乎所有谷物、饲草和各种食品(包括畜产品)都可作为黄曲霉基质。
 

  3 黄曲霉毒素的危害
 

  黄曲霉毒素对人或动物毒害主要作用于肝脏,慢性中毒可能会造成肝脏慢性损伤,导致生长发育迟缓,体重减轻、生产性能降低等系列症状;急性中毒表现为食欲废绝,运动失调,排泄停止,肝炎,黄疸,肝脏充血、出血、肿大、变性和坏死,并伴有严重的血管和中枢神经损伤,动物中毒后几小时至数天内死亡;致癌性则表现为致癌强度大,范围广,主要诱发肝癌,还可以诱发胃癌、肾癌、直肠癌、乳腺癌等。
 

  3.1 黄曲霉毒素对猪的危害
 

  猪对霉菌毒素敏感,特别是哺乳或哺乳仔猪。一般来讲,当水平相对较低时,霉菌毒素降低饲料采食量、生产性能和免疫功能。20-50ppb的黄曲霉毒素B1可引起饲料采食量和生产性能下降,但可通过提高特殊日粮养分如赖氨酸或蛋氨酸水平来抵消;严重黄曲霉毒素中毒≥1000ppb,可发生脂肪肝、肝损伤及抑制动物免疫机能和致癌作用。
 

  3.2 黄曲霉毒素对家禽的危害
 

  黄曲霉毒素对所有的家禽品种都有影响,高水平摄入时可导致死亡,低水平有害。雏禽,特别是雏鸭和火鸡,非常敏感。一般来讲,生长家禽日粮中黄曲霉毒素不能超过20ppb。但饲喂低于20ppb的日粮时仍可降低家禽对疾病的抵抗力以及抗应激能力。产蛋鸡能忍受较高水平的黄曲霉毒素,但不能超过50ppb。AFB1主要作用于免疫系统,降低蛋鸡的抗应激能力,蛋重减轻,蛋壳不坚硬,产蛋量降低。给肉鸡饲喂2.0mg/kg黄曲霉毒素可使肉仔鸡死亡率增加22.5%。黄曲霉毒素可破坏公鸡的性功能,使睾丸萎缩,曲细精管发育不良,妨碍精液产生。现已发现人食用的鸡蛋蛋黄中有黄曲霉毒素的代谢产物。
 

  3.3 黄曲霉毒素对牛养殖的危害
 

  饲喂黄曲霉毒素污染的饲料不仅降低奶牛的生产性能和体质,而且牛奶中的代谢产物黄曲霉毒素M1,直接危害人体健康。
 

  虽然肉牛对黄曲霉毒素的耐受力较猪和家禽高,但黄曲霉毒素对其影响还是较大。肉牛采食黄曲霉毒素污染严重的饲料可导致生长速度下降,料肉比增高。高水平的黄曲霉毒素除引起成年牛肝脏受损外,还抑制免疫功能。犊牛在某些情况下可引起严重的直肠痉挛,脱肛。黄牛急性中毒可导致死亡。
 

  3.4 黄曲霉毒素对人类健康的危害
 

  黄曲霉毒素被公认为致肝癌物质,其中AFB1致癌性最强。长期食用含有低水平黄曲霉毒素食物的人,其肝脏将受到损害。最近在第三世界国家报道了人黄曲霉毒素急性中毒的证据,综合病症的特征为呕吐、腹痛、肺水肿、惊厥痉挛、昏迷、大脑水肿而死亡和肝脏、肾形矿脉和心脏脂肪过多。1988年国际癌症研究总局(IARC)把黄曲霉毒素B1列为人的致癌物之一,另外人的黄曲霉毒素致癌可能与年龄、性别、营养状况以及肝炎或者寄生虫感染有关。Shank等(1972)在泰国调查市售食品和家庭熟食(膳食),计算每人每日平均摄入黄曲霉毒素量,发现黄曲霉毒素量与肝癌发病率的地区分布相一致。菲律宾的玉米和自制花生酱黄曲霉毒素污染严重,其中一个以玉米为主食的地区和另外一个常食自制花生酱的地区,肝癌的发病率比其他地区高7倍以上。
 

  4 黄曲霉毒素污染作物
 

  在温暖潮湿气候地区的粮食和饲料,凡被黄曲霉菌和寄生曲霉菌污染都可能存在黄曲霉毒素。黄曲霉毒素最易污染花生、玉米、棉籽、禽蛋、肉、奶及奶制品,其次是小麦、高粱和甘薯,大豆粕被黄曲霉毒素污染的程度轻些。我国粮食和饲料被黄曲毒素污染率很高,给饲料企业和养殖业主带来了很大损失,人们食用含有黄曲霉毒素的食物危害到人体健康。
 

  5 黄曲霉毒素检测方法
 

  黄曲霉毒素检测方法主要有薄层色谱法(TLC)、酶联免疫吸附法(ELISA)、高效液相色谱法(HPLC)、荧光光度法、近红外光谱检测等。薄层色谱法虽然分析成本较低,但操作过程烦琐,需要使用多种有害易挥发的有机溶剂和剧毒的标准物,重复性差,多用于高含量样品的测定;酶联免疫法是一种快速筛选的方法,但存在着假阴或假阳现象。适合于做前期的筛选工作。高效液相色谱法因其高效、快速、灵敏度高、重现性好、准确可靠等优点而得到越来越广泛的应用。荧光光度法优于也存在假阳或者假阴性问题,所以也适用于前期筛选。
 

  高效液相色谱法一般采用荧光检测器进行检测,所以一般需要做柱前或者柱后衍生。目前多用柱后衍生。衍生方法包括化学,光化学,电化学法。色谱柱一般采用C18色谱柱。目前相关的检测标准有GB/T18979,GB/T23212,GB/T18980等。
 

  6 黄曲霉毒素预防措施
 

  2013年农业部颁布了《花生黄曲霉毒素污染控制技术规程》,在农产品种植前,应选择符合国标且完整无损的种子,播种般土地层温度稳定在12℃~15℃,霉菌就失去了滋生条件。种植和收获期间,可通过调节田间土壤温度和湿度、预防病虫害、收获后干燥、防止作物果实或种子破损等措施减少黄曲霉毒素污染风险。食品加工储存过程中,及时剔除发霉、发芽、虫蚀粒等的原料,保持加工设备和环境卫生、清洁,加工后成品存放于宽敞、清洁、通风、具备控温控湿措施的仓库,定时取样检测成品中黄曲霉毒素含量,发现超标批次,单独存放,避免污染扩大并通知相关部门及时处理。
 

  另外,在农作物受黄曲霉毒素污染前期,对污染风险大的区域或农产品及时参照相关生产控制技术规程进行防御和隔离。对于已经受污染的农产品,食品加工过程中可通过降解和去除技术减少黄曲霉毒素的含量。
 

  6.1 防治霉变措施
 

  防霉是预防原料及产品被霉菌及其毒素污染,预防黄曲霉污染是预防黄曲霉毒素产生的关键。防霉主要措施有以下几方面:
 

  6.1.1 控制水分即控制谷物等原料和饲料的水分和储存的环境相对湿度
 

  (1)严格控制谷物等原料的水分对谷物等原料的防霉必须从谷物在田间收获时开始做起。关键在于收获后使其迅速干燥,使谷物含水量在短时间内降到安全水分范围内。一般谷物含水量在13%以下,玉米在12.5%以下,花生仁在8%以下,霉菌不易繁殖。植物饼粕、鱼粉、肉骨粉等的水分不应超过12%。
 

  (2)严格控制饲料的水分当饲料的水分超过15%时,可致霉菌大量生长繁殖,当达到17-18%时,是真菌产毒的最佳条件。我国规定猪、鸡的配合饲料的水分含量在北方不超过14%,在南方不超过12%;而猪、鸡浓缩料的水分含量在北方应低于12%,在南方应低于10%。一般来讲,颗粒料的水分含量应控制在12.5%,粉料的含水量应低于12%。
 

  (3)严格控制生产过程中的水分控制好饲料加工过程中添加的水蒸气的质量、输送管道的长度、调节器温度和压力、冷却器结构及冷却温度,以达到控制好饲料的水分。
 

  (4)严格控制原料和成品贮藏仓库的相对湿度谷物贮藏前仓库要清洁干燥,散装库应有通风设备,密闭仓要使外界湿度不影响库内的谷物。
 

  6.1.2 低温贮藏
 

  理想的贮存条件是将粮谷贮存于干燥低温状态。温度在12℃以下,能有效地控制霉菌繁殖和产毒。水分较高的原料和成品应贮藏在较低的温度下,如大米的水分在12%以时,可在35℃下贮藏,而水分达14%时在,应贮藏在20℃以内才安全。
 

  6.1.3 减少损伤
 

  剔除破损籽粒 受损原料易被霉菌从伤口处污染,因此在收获和储存时,尽量减少籽粒的损伤,避免虫害、鼠啃和磨压,防止谷物,花生等表面受损;剔除破损籽粒。
 

  6.1.4 二氧化碳气体保存法
 

  大多数霉菌是需氧的,无氧便不能生长繁殖。因此谷物在充有二氧化碳气体的密闭容器内,可保持数月不发生霉变。同时此法还有防虫作用。青贮料主要通过消除氧而防止腐败变质。
 

  6.1.5 应用防霉剂
 

  在潮湿和高温季节加工的饲料原料与配合饲料极易发霉,应用防霉剂,可延长其保质期。常用防霉剂主要是有丙酸或其盐,山梨醇及其盐类,双乙酸钠,延胡索酸等。其中又以丙酸及其盐类(丙酸钠、丙酸钙)应用最广。另外有些防霉剂(如双乙酸钠)还可以提高饲料利用率,改善饲料的适口性,青贮添加剂(如液氨、丙酸、微生物培养物、或酶法青贮)有利于预防霉菌毒素的产生。
 

  6.1.6 缩短保存期
 

  饲料原料和饲料应采用先进先出的原则,在越短的时间用完越好;养殖场自配饲料最好不要超过三天,以免长时间被霉菌污染和繁殖。
 

  7 黄曲霉毒素治理措施
 

  由于霉菌毒素对动物的毒性受许多因素的影响,诸如动物的年龄种类、环境和疾病状况、营养和霉菌毒素的种类等。因此,要给霉菌毒素污染物确定一个安全水平是不可能的。要控制动物饲料中霉菌毒素的不利影响以及控制其对食品安全和人类健康构成的潜在危险,需要有一个多方位的考虑。控制策略包括:饲料生产策略,农场管理策略以及对已被霉菌毒素污染的饲料原料或全价料的控制等。一般而言,霉菌毒素往往是比较稳定的化合物,但是它们的稳定性和含量会受到不同的处理方法影响。
 

  目前去除黄曲霉毒素的方法主要有:机械脱毒、生物脱毒、化学脱毒及物理吸附脱毒等方法。由于化学和物理方法对产品的色、香、味及营养成分如维生素、蛋白质等均有不同程度的不良影响甚至破坏,从而降低了产品的品质,同时易产生副产物和处理剂残留,且产品易被二次污染而对人畜造成危害,为解决这些问题,生物脱毒的方法应运而生。黄曲霉毒素的生物脱毒主要采用微生物或其所产酶来进行脱毒,生物脱毒处理方法条件相对温和,不会对产品品质造成破坏,甚至还能增加产品的营养价值。
 

  生物脱毒为一种新型的霉菌毒素脱毒方式,主要有酶解法和微生物发酵法。酶解法主要是选用某些酶,利用其降解或破坏毒素。但此类方法由于霉菌毒素种类较多,要求酶系复杂完整,且易受动物消化器官功能的影响;另外由于酶不耐热而在饲料加工过程中容易失活,并且成本较高,也难以在实际生产中推广使用。采用微生物发酵来去除霉菌毒素有许多报道,如将AFBl发酵转化为其它的产物,但这种转化通常是缓慢的,而且是不完全的,并且转化产物的安全性尚无定论,能否在实际生产中发挥作用还需作系统完善的研究。
 

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