黃曲霉菌(食蟲類:Aspergillus flavus)或稱為黃曲菌、黃曲霉等,屬真菌門、半知菌、叢梗孢科、曲霉屬,是一種廣泛分布于世界各地的常見腐生真菌,其中有30%-60%的菌株可產生黃曲霉毒素;而大多數非致病性的菌種,常作為曲種應用于發酵工業,主要是一些有機酸的發酵生產。黃曲霉菌適宜生長溫度在4—50℃之間,最適溫度為25—40℃。黃曲霉菌生長較快,在察氏培養基上,10—14天菌落直徑為3—4或6—7cm,最初帶黃色,然后變成黃綠色,老后顏色變暗,平坦或放射狀皺紋,菌落反面無色或略帶褐色。
黃曲霉菌主要污染糧油食品、動植物食品等,如花生、玉蜀黍屬、大米、小麥、豆類、堅果類、肉類、乳及乳制品、水產品等,其中以花生和玉米的污染最為嚴重。黃曲霉毒素(aflatoxin,AFT)是由黃曲霉和寄生曲霉產生的雜環化合物,是重要的致癌物質。它的代謝產物主要有B1、B2、G1、G2、M1和M2等類型。
自然界中的黃曲霉菌分有毒株和無毒株,能形成黃曲霉素的是有毒菌株。形成黃曲霉素的最適溫度是24—30℃。黃曲霉素最易侵害含水量17%左右的谷物,當溫度在20—28℃時,農產品含水量23—24%時黃曲霉菌可以大量繁殖并產生毒素,花生、小麥、大米、大豆等都是黃曲霉菌天然培養基。
定義概念
黃曲霉菌,也叫黃曲菌、黃曲霉,是一種常見的腐生霉菌屬,它產生的孢子可以通過空氣傳播大范圍擴散,黃曲霉是溫暖地區常見的占優勢的霉菌,其生長溫度范圍在4—50℃之間,最適生長溫度為25—40℃。黃曲霉毒素形成的最低溫度為5—12℃,最高為45℃,最適溫度為20—30℃(28℃)。在肉制品中,當溫度在10℃以下時,則不生成黃曲霉毒素。黃曲霉菌對生長環境的要求不高,在自然界廣泛分布,常見于濕潤的土壤、谷物及腐爛物中。
大多數的黃曲霉菌屬于非致病性菌種,常作為曲種應用于某些有機酸,如L-DL-蘋果酸的發酵生產,不過,如果特定黃曲霉菌遇到有特定營養成分的特定環境,只需要幾個小時就可能代謝產生有毒的黃曲霉毒素。
生物學特征
化學結構
黃曲霉分泌多種真菌毒素。在化學結構上,黃曲霉毒素(Aflatoxins)。是一組化學結構類似的化合物,其基本結構為二呋喃環和香豆素(氧雜萘鄰酮),前者為基本毒性結構,后者與致癌有關。
形態結構
曲霉屬菌絲為分枝狀多細胞性有隔菌絲。接觸到培養基的菌絲部分可分化出厚壁而膨大的足細胞,并向上生長出直立的分生孢子梗;孢子梗頂端膨大形成半球形或橢圓形的頂囊;在頂囊上以輻射方式長出一、二層桿狀小梗;小梗頂端再形成一串分生孢子。分生孢子有黃、綠、棕、黑等不同顏色,呈球形或柱狀。上述結果形成一個菊花樣的頭狀結構,稱為分生孢子頭。
菌群特征
菌落特征:生長快速,質地羊毛或棉花狀,有時顆粒狀,有放射狀溝紋,表面呈黃綠色到棕綠色,背面無色或淺黃色。
顯微鏡特征:菌絲分隔透明,分生孢子頭開始呈疏松放射狀,逐漸呈疏松柱狀:分生孢子梗壁粗糙不平,頂囊呈燒瓶形或近球形,小梗為單層或雙層,布滿頂囊表面呈放射狀排列,分生孢子球形或近球形,表面平坦或有放射狀溝紋,部分菌株產生褐色閉囊殼。孢子成熟后顏色變為褐色,孢子反面無色或者褐色。
物理特征
黃曲霉菌的最佳生長條件為33~38℃,最易產毒溫度約在24~28℃間,黃曲霉毒素非常耐熱,要280℃才能分解。在一般情況下,巴氏消毒法或烘烤面包的熱度并不足以使黃曲霉毒素完全滅活。這些毒素對強酸和強堿較敏感。
危害
含毒成分
黃曲霉菌的毒性極強
黃曲霉毒素是由黃曲霉菌、寄生曲霉等代謝產生的劇毒物質,與含酒精飲料、室外空氣污染、吸煙等一樣,均屬于1類致癌物,即對人體明確致癌。目前已知的黃曲霉毒素約有20種亞型,其中食品中常見且危害極大的有黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2四種。
黃曲霉毒素基本結構為二呋喃環和香豆素,B是二氫呋喃氧雜蔡鄰酮的衍生物,即含有1個雙呋喃環和1個氧雜蔡鄰酮(香豆素),共20多種,均為黃曲霉和寄生曲霉的代謝產物,具有極強的毒性和致癌性,據黃曲霉毒素在長波紫外光下產生熒光,根據熒光顏色、RF值及結構不同等分別命名為B1,B2,G1,G2,M1,M2,P1,R1,GM和毒醇,其中以B1的產量最高,毒性最大,致癌性最強,G1和M1的毒性次之,因此在食品檢測中通常以黃曲霉毒素B1作為污染指標。
毒性及毒理
毒性
微量黃曲霉毒素能引起人體強烈的反應,黃曲霉毒素是很強的致癌物,肝癌與食品中黃曲霉毒素含量高有直接關系。僅1毫克黃曲霉毒素能誘發癌癥,是目前已知的致癌性最強的化學物質,它們不僅有致癌作用,還對肝臟、腎臟、神經等多個身體部位有毒性作用。黃曲霉具有55個次級代謝基因簇,能調控產生豐富的次級代謝物,如黃曲霉毒素、環匹阿尼酸等真菌毒素。
中國糧油控股有限公司行業規定大米以及食用油中的黃曲霉毒素允許的含量標準為1千克中含有10微克,其他糧食、豆類及發酵食品為1千克中含有5微克嬰兒食用的乳食品中不得檢出黃曲霉毒素的含量。
世界衛生組織推薦的食品和飼料中黃曲霉毒素最高允許的含量標準為1千克中含有15微克,1千克中含有30~50微克為低毒性,50~100微克為中等毒性,100~1000微克為高毒性,1000微克以上為極毒,毒性大概是氰化鉀的10倍,砒霜的68倍。
毒理
黃曲霉毒素主要經由致癌、致畸、致突變以及免疫抑制等作用對動物產生影響,其主要作用的靶器官為肝臟,能夠引發肝臟出血、脂肪變性、膽管增生等情況,甚至會促使肝癌的發生。不僅霉變食品,那些在運輸過程中污染灰塵而霉變的糧食和花生中也可能帶有黃曲霉毒素而危害人類。毒素在肝臟、心肌和肌肉中逐漸積累而增強它的毒性。據相關研究顯示,黃曲霉毒素B?(AFB?)進入動物體內后,因具有親肝特性,首先會在肝細胞內聚集,隨后在細胞色素P450系統的作用下,轉變為8,9-環氧AFB?(AFB?-8,9-環氧化合物,AFBO),而催化這一代謝過程的關鍵酶正是細胞色素P450,且該酶主要存在于肝細胞內。
臨床表現
黃曲霉毒素主要隨著被污染的食物進入人體,經消化道攝入后,50%—80%的黃曲霉毒素在十二指腸內被迅速吸收,其中肝臟內存留量約為其他組織的五倍以上,易導致肝癌的發生。
急性中毒
黃曲霉毒素急性中毒時,主要表現為腹痛、腹瀉、發燒,腹部產生大量積液,機體出血且難以凝血,更嚴重時會出現頭暈,走路步幅不穩的癥狀,最終導致昏迷甚至死亡。
慢性中毒
處于慢性中毒狀態時,表現為營養不良、消瘦,進一步出現出血、嘔吐、腹痛、黃疸等癥狀,最終發生肝臟的癌變或表現為昏迷死亡,嬰幼兒若長期攝入含有黃曲霉毒素的食物,會生長緩慢,先天性畸形,器官發育障礙。
相關檢驗
薄層分析法
薄層分析法,該方法是測黃曲霉毒素最為經典的方法,在早前的檢測中最為常見--是我國黃曲霉素檢測的國標方法之一,并且中外檢測機構至今仍使用這種方法進行檢測。該方法原理為:在一定條件下,黃曲霉素可以被符合條件并適宜用量的萃取劑從各種不同試樣中萃取出來,通過柱層析將被萃取分離出來的黃曲霉素進行凈化,在薄板上展開從而進行分離并分析。利用試樣的熒光斑點顏色強弱程度與試樣含量呈線性正相關,可與標準品中熒光斑點顏色強弱進行比較從而確定出試樣中黃曲霉素的含量(可利用雙向展開對組分復雜的試樣進行分析),從而提高靈敏度。
液相色譜法
高效液相色譜法是最近幾年來開始發展起來并得到廣泛應用的檢測方法,該方法檢測原理:原理是以液體(如乙腈或甲醇水或緩沖溶液按適宜比例混合)為流動性,利用HPLC對經過提取與凈化后得到的試樣進行衍生化分離,再用熒光檢測器測定。在一定波長下可檢測試樣中毒素含量,并且根據測定出的試樣峰高或出峰面積來可準確計算分析出試樣毒素中G1、G2、B1以及B2的具體含量。高效液相色譜法優點為檢測速率快效率高、下限較低、能夠對樣品準確定性,缺點為檢測前處理繁瑣復雜、檢測儀器及費用昂貴、對檢測人員存在身體健康的危害。
酶聯免疫法
酶聯免疫法(酶聯免疫吸附法),該方法較為新穎,近期被廣泛應用,該方法通過將免疫、酶及生化計數應用到黃曲霉素的檢測分析,利用抗體抗原特異結合的免疫學反應及其相關原理,然后用測定酶活力的方法來確定反應靈敏度。在酶活力檢測中需要加入酶底物使待測試樣發生顯色反應,顏色的深淺程度與發生特異性結合反應生成的量呈正相關,樣品中黃曲霉素B1的含量與被抗體結合的酶標黃曲霉素B1抗原含量成反比,顯色后顏色表現總體較淺,如果被抗體結合的酶標黃曲霉素B1抗原較多,其顏色總體較深。
毛細管電泳法
CE法是黃曲霉素檢測新發展的一種方法,毛細管電泳—激光減弱熒光檢測器對于測定AFB1、AFB2、AFB1和AFB2有較好的分離效果,其中對AFB2的測定更為靈敏。毛細管電泳法優點為該方法與激光減弱熒光檢測器連用可提高靈敏度,缺點為檢測操作復雜、檢測成本相對較高、不適宜在試樣檢測中廣泛應用。
熒光光度法
IACSFB法是我國黃曲霉素檢測的國標方法之一,此方法原理為:利用黃曲霉素中各種不同類型毒素的熒光強弱程度之間的特性差異從而通過熒光光度計進行檢測分析,測定樣品中的黃曲霉素含量。在適宜的提取試劑條件下提取,將過濾、稀釋后的提取液經過免疫親和柱凈化,分離后加顯色劑于專用的熒光分光光度計中測定樣品的黃曲霉素含量。熒光光度法優點為檢測迅速、靈敏度高、測定準確、適用于大量樣品的檢測、對檢測人員的身體健康無危害,缺點為檢測費用高、需要配備專業設備、尚不能對單一的毒素進行檢測。
免疫膠體金檢測法
免疫膠體金檢測法是一種通過應用膠體金作為免疫反應示蹤物質的新型的抗原抗體特異反應的免疫標記技術。該檢測方法的原理為:利用在pH呈弱堿性情況下,存在于非離子型溶液介質中,呈負電荷的膠體金與帶正電荷的蛋白質分子基團結合,形成特定的免疫反應的標記物從而進行檢測用枸櫞酸三鈉還原法制備膠體金顆粒,根據抗原抗體特異性結合反應,可進一步檢測黃曲霉素。
治療方法
黃曲霉菌感染治療方法
1.抗真菌治療
抗真菌治療旨在通過使用特定抗真菌藥物如伊曲康唑、氟康唑等來控制肺部黃曲霉菌感染,具體用藥需根據患者情況調整劑量,此方法適用于肺部感染黃曲霉菌且對常規抗生素無效的情況。
2.免疫調節治療
免疫調節治療是利用生物反應調節劑或細胞因子來增強機體免疫力,以對抗感染,例如使用干擾素γ或白介素-2等生物制劑,此方法適合于提高宿主抵抗力,輔助治療肺部黃曲霉菌感染。
3.肺移植
肺移植是一種手術方式,將有功能的健康肺從一個捐獻者體內移除,并植入到患有嚴重肺部疾病患者的體內的過程,當其他治療方法無效且患者存在嚴重的呼吸功能障礙時,可考慮進行肺移植。
4.支氣管鏡下局部治療
支氣管鏡下局部治療是指在影像學引導下經支氣管鏡向病變部位注入藥物或進行局部切除術,以達到治療目的的方法,對于局限性肺部感染或伴有阻塞性病變的患者,該方法具有一定的優勢。
參考資料 >
一到夏天就“嗨”的黃曲霉菌.光明網.2024-12-25
黃曲霉菌愛藏在哪些食物里?.今日頭條.2024-12-25
超級致癌物黃曲霉菌?專家解讀→.今日頭條.2024-12-25
“食品安全指南”系列|黃曲霉毒素容易“潛藏”在哪些食物中?.攀枝花市東區人民政府.2025-08-13
關于黃曲霉素的知識點都在這兒.百家號.2024-02-10
黃曲霉菌1毫克就能致癌!生活中該如何避免.上海市衛健委 上海市中醫藥管理局.2024-12-25
黃曲霉毒素容易“潛藏”在哪些食物中?一文了解.今日頭條.2024-12-25
抑制黃曲霉的方法及其應用.www.zhuanlichaxun.net.2024-12-25
杜絕食用和食品產生黃曲霉毒素.微信公眾號.2024-12-19
1毫克可誘發癌癥!就藏在你身邊.今日頭條.2024-12-25