黃麴黴毒素脫毒

黃麴黴毒素脫毒

黃麴黴毒素B1(AFB1)是迄今為止發現的毒性最強的致癌物質,常發現於玉米、堅果等糧油類食品及其製品中,其毒力相當於氰化鉀的10倍、砒霜的68倍。在動物體內,其主要靶器官是肝臟,可引起肝臟出血、肝臟脂肪變性、膽管增生等疾病,並可導致肝癌的發生。人如果食用了AFBI污染的食品,會出現發熱、腹痛、嘔吐等症狀,嚴重的可在三天內出現肝脾腫大、肝區疼痛、下肢浮腫等症狀。因此,幾乎每個國家和地區都規定了農產品、食品和飼料中AFB1的最大允許含量,並進行非常嚴格的檢測。

黃麴黴毒素中毒

黃麴黴毒素是黃麴黴等真菌特定菌株所產生的代謝產物.廣泛污染糧食、食品和飼料。黃麴黴毒素中毒是其靶器官肝臟損害所表現的一種以全身出血、消化障礙和神經症狀為主要臨床特徵的中毒病。

自1960年英國發現“火雞的X病”即黃麴黴毒素中毒病以來,美國、巴兩、前蘇聯、印度、南非等國家相繼發生。我國江蘇、廣西、貴州、黑龍江、天津、北京等省(市、區)也相繼見有畜禽發病的報導。

1、病因

致病因素為黃麴黴毒素。但現今研究證實,只有黃麴黴和寄生麴黴能產生黃麴黴毒素。而且,自然界分布的黃麴黴中,僅有10%菌株能產黃麴黴毒素。產毒菌株的比例.近年有明顯上升的趨勢。黃麴黴毒素的分布範圍很廣,除糧食、飼草、飼料外,在肉眼看不出霉敗變質的食品和農副產品中,也可檢測出。花生、玉米、黃豆、棉籽等作物及其副產品易感染黃麴黴.含黃麴黴毒素量較多。

2、臨床表現

患病雛雞食慾喪失.步態不穩,共濟失調,頸肌痙攣,在角弓反張狀態下急性死亡。雛雞較為敏感,冠色淺淡或蒼白,腹瀉的稀糞中常混有血液。成年雞多為慢性中毒,呈現惡病質.產蛋率和孵化率降低,伴發脂肪肝綜合徵。

3、病理變化

中毒家禽,肝臟有特徵性損害。急性型,肝臟腫大,瀰漫性出血和壞死。亞急性和慢性型,肝細胞增生、纖維化和硬變。病程在1年以上的,常出現肝細胞瘤、肝細胞癌或膽管癌。

4、治療

無特效解毒藥物和療法。應立即停止飼餵致病性可疑飼料。改餵新鮮全價日糧,加強飼養管理。重症病例,可投服人工鹽、硫酸鈉等瀉藥.清理胃腸道內的有毒物質。同時,注意解毒、保肝、止血、強心,套用維生素C製劑進行對症治療。

5、預防

要點在於飼料防霉、去毒和解毒3個環節。

黃麴黴毒素脫毒方法

黃麴黴毒素的脫毒方法一般有物理脫毒法、化學脫毒法、生物降解脫毒法,以及添加營養素等。

物理方法

凹凸棒土由於具有獨特的三維空間結構和較大的比表面積,同時帶有不飽和負電荷及具有陽離子交換能力,因而具有不同尋常的膠體性質和吸附性能,可用於食品、化工、環境等領域,而且其儲量豐富,價格便宜,可作為黃麴黴毒素Bl(AFB1)的吸附劑。通過選擇凹凸棒土對黃麴黴毒素B1的吸附熱力學和動力學特性進行研究,得出其吸附為簡單的單分子層優惠吸附,屬於二級吸附過程。生產中常採用的方法是在日糧中添加吸附劑來吸附動物消化道內的AF,阻止機體對毒素的吸收,從而降低毒素對動物體的危害和毒素在動物產品中的殘留。

Youjun Deng等研究了班脫土(皂土)用於減少被黃麴黴毒素污染的飼料和食品的真菌毒素生物藥效率(生物利用度)的方法。在乾燥條件下,蒙脫土與黃麴黴毒素B1之間的吸附主要是離子偶極相互作用和可交換陽離子、羰基之間的協調作用。在濕度條件下,蒙脫土與黃麴黴毒素B1之間的吸附主要是可交換陽離子水合作用與羰基之間的氫鍵作用。

物理方法存在效果不穩定、營養成分損失較大以及難以規模化生產等缺點。但是凹凸棒土吸附可以解決大規模生產的問題。目前還有添加黴菌吸附劑的辦法,這種方法在吸附毒素的同時會吸附一些營養成分,也不能徹底去除黃麴黴毒素的毒性,動物生產性能仍然受到很大的影響。

化學方法

Rethinasamy Velazhahan等研究了印度茴香種子提取物用於降解黃麴黴毒素。多種藥用植物的葉或種子提取物都能降解黃麴黴毒素G1,印度藏茴香種子提取物能有效的降解AFG1(降解率65%)。透析產物比粗提物的降解效果好,降解率大於90%,提取物在100℃條件下沸騰10 min,其降解黃麴黴毒素的活性急劇下降。印度茴香也能降解其他毒素,如AFB1,可降至61%,AFB2,可降至54%,AFG2,可降至46%。AFG1的降解研究顯示,500 μL提取物處理50 ngAFG1,在37℃下處理6小時,降解率為78%,24小時後為91%。質譜檢測AFG1的降解產物,在正離子下的離子峰分子豐度為m/z 288.29。二級質譜分析,母離子為m/z 288.29。與此相一致的碎片離子為m/z 270.16,少了18D。質量光譜分析顯示,降解物結構是AFG1一個內酯環結構改變。40 mg/L濃度的AFG1可導致玉米大於2%的染色體畸變。用提取物處理後的AFG1沒有導致染色體畸變。這證明了印度藏茴香能防止AFG1對禽肝臟的損害,以及其他食品由於AFG1引起的危害。

K.S.McKENZIE等研究了臭氧降解真菌毒素的效果。濃度為32μM的AfB1、AfB2、AfG1、AfG2、CPA(cyclopiazonic acid)、FB1、OTA、棒麴黴素(Patulin)、SAD(Secalonic Acid D)、ZON水溶液分別用2、10、20%(重量百分比)的臭氧(O)處理5 min,然後用HPLC分析。結果顯示2%的臭氧可以迅速降解AfB1、AfG1,降解AfB2、AfG2需要20%的臭氧。用臭氧降解棒麴黴素、CPA、OTA、SAD、ZON15 s後用HPLC檢測不到副產物。

用臭氧連續或間斷處理低水分(15%以下)糧食9 h,糧食中污染的黃麴黴毒素B1去除率可達90%以上;同一糧種,低水分糧食的去毒效果比高水分糧好;不同的糧種去毒效果有差異,對稻穀效果最好,其次是小麥和玉米;糧食中污染的黃麴黴毒素B1在臭氧處理的最初1~2小時去除速度最快,毒素含量可下降80%以上。對於低水分(15%以下)糧,如果黃麴黴毒素B1含量在100 ppb以內,經20~50 ppm的臭氧處理9小時後,其黃麴黴毒素B1含量就可降至5 ppb以下。研究結果表明,臭氧處理法可以發展成為一種具有實際套用前景的去除糧食中污染的黃麴黴毒素B1的有效方法。穀物類的氨化處理也是一種有效的解毒方法,在一定條件下可以大大降低花生粕和棉籽粕中的AF1如果反應時間足夠長的話,毒素結構的變化是不可逆的。用氨鹽或氨水處理玉米、花生餅粕、棉籽可以將其霉變水平下降約99% 。

生物學方法

黃麴黴毒素生物降解,是指黃麴黴毒素分子的毒性基團被微生物產生的次級代謝產物或者所分泌的胞內、胞外酶分解破壞,同時產生無毒的降解產物的過程,毒素生物降解是一種化學反應的過程,不是對毒素的物理性吸附作用。目前國內外眾多研究者已經發現包括細菌、真菌及酵母菌在內的大約上千種微生物能夠使黃麴黴毒素含量降低,但是大多研究只證明了所發現的微生物發酵液能顯著降低黃麴黴毒素的濃度,沒有進一步證明這種作用是微生物的物理性吸附作用還是生物酶的生物降解作用。

A. Hernandez—Mendoza等報導乳酸桿菌通過吸附和降解食物傳播的致癌物,減少人類對這些有毒物質的暴露風險。研究了在水溶液中能吸附黃麴黴毒素B1的8株乳酸桿菌的能力。另外評估了添加了膽鹽的培養基中乳酸桿菌對黃麴黴毒素B1的吸附效果。被測試的8株菌來自於不同的生境(乳酪、玉米青貯飼料、人體排泄物、發酵飲料)。這些菌株對黃麴黴毒素B,有不同的吸附能力,吸附能力最高的是L.casei L30,達到49.2%(4.6μg/mL)。一般來說,來自於人體的菌株吸附黃麴黴毒素B1最多,來自於乳酪的菌株吸附最少。在乳酸桿菌與黃麴黴毒素複合物的穩定性方面(多次洗滌),L.casei 7R1一aflatoxin B1複合物最穩定。膽汁鹽對L.casei L30(來自於人體)菌株的抑制作用最小。膽汁鹽增加了乳酸桿菌細胞對黃麴黴毒素Bl的吸附(在不同菌株中是有差異的),有利於減少暴露值。培養好乳酸菌後,將菌株放在水溶液中,與黃麴黴毒素髮生吸附反應。Katarzyna Slizewska等評估了微生物製劑減少黃麴黴毒素B1的基因毒索性。

營養素法

維生素缺乏,可加劇AF中毒,反之便會減弱或失活。添加維生素,尤其是維生素A、D、E、K,可緩解AF的中毒效應。補加煙酸和煙酸胺,可以加強谷胱甘肽轉移酶的活性,增加解毒過程中與黃麴黴毒素B1的結合。

最近的一些研究表明,飲食因素對黃麴黴毒素B1的生物轉化有影響,一些甚至能預防AFB的基因毒性。一些動物實驗顯示,降低AFB的致癌性的關鍵因素就是一些解毒誘導酶如谷胱甘肽一S一轉移酶(GST,通過Keap1—Nrf2一ARE信號途徑)。儘管一些研究利用十字花科蔬菜的硫糖甘水解物(Dithiolthiones)藥物作為抗氧化劑,嚙齒類動物實驗顯示,萊菔素(SFN)也是食物成分的有效解毒誘導物;然而,至少在人的肝細胞上,GST(谷胱甘肽酶)沒有SFN那樣的廣泛誘導性,人類GST中只有一種酶一GSTM1被檢測到對黃麴黴毒素B1—8,9環氧化物(AFBO,AFB的基因毒性代謝物)有催化活性,即使顯示在人的肝細胞中GST能有效防止AFB的DNA傷害。儘管解毒途徑誘導是化學預防的主要機制,通過食物成分降低AFB向FBO的激活率,這種預防作用的效果正在增加。傘狀花科蔬菜的某些食物能抑制人類CYP1A2的活動,並且已經證明那些蔬菜中的一些成分能抑制人CYP1A2的活動,從而減少AFB的誘變作用。另外,不同來源(芸薹屬蔬菜、啤酒花)的食物成分能改變人肝臟酶(包括AFB的氧化)的表達。萊菔素(SFN)通過有效減少AFB在人體內的生物指標和人體肝細胞中AFB加合物的形成,能預防AFB引起的腫瘤,儘管這種預防作用是通過抑制人肝臟細胞CYPA的表達,而不是GSTs的誘導保護實現。假如在人體中這種機制能發生作用,SFN將作為一種重要的安全藥物。一種飲食化學保護途徑(獨立於AFB的生物轉化)能代表有效果的食物成分,如葉綠酸(Chlorophyllin)能吸附減少黃麴黴毒素的生物利用度。葉綠酸也顯示能降低AFB對人的基因毒性,可以有效地減少AFB導致的肝癌。最近的一些報導是吸納在人體內DNA的修復系統是可誘導的,一些食物成分能有效提高一些能降解AFB—DNA加合物的酶的基因表達。然而,通過食物調製的DNA修復的安全性和化學預防AFB導致肝癌的有效性還需進一步確定 。

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