黄曲霉毒素的理化性质及生成因素

黄曲霉毒素（AFB）是一种由若干真菌，例如隶属于曲霉菌属的黄曲霉和寄生曲霉产生的一种次生型代谢型产物。AFB1的发现与分离主要归因于1960年代，在英国发生一起神秘的数十万只火鸡突发性死亡事件，该事件给当地养禽业带来了巨大的经济损失。那时人们还不能正确的认识黄曲霉毒素，只能暂时将其称为“火鸡X病”。后来调查发现，当时火鸡和其他农场动物的大规模死亡，其起因是与一种从巴西进口的发霉花生粕有关。霉变的花生粕被添加进了动物饲料从而导致了动物的患病与死亡。该可疑因子能被氯仿抽提出来，同样在1961年，人们发现了其与黄曲霉菌之间存在某种关联。1962年，科学家提议，使用Aspergillus（曲霉菌属）的首字母合并flavus（黄色的）的前三个字母，将其命名为aflatoxin（黄曲霉毒素）。
自从黄曲霉毒素被发现以来，它对人类和动物健康的消极影响便是个炙手可热的研究领域。黄曲霉毒素主要发生在热带和亚热带，特别是气候炎热而又潮湿的地区，这种气候可以极大的促进真菌的生长和产毒。同时，落后的农业生产、错误的贮藏方式和匮乏的运输与经销，均是导致毒素污染和诱发相应疾病的主因。人类接触黄曲霉毒素主要是通过消化道的直接摄入被污染的食物，或者是间接地食用先前吞食了受黄曲霉毒素污染饲料的动物。
黄曲霉毒素的理化性质
1962年，荷兰科学家们分离纯化出了黄曲霉毒素的晶体，并将其分为B型和G型。随后，Asao等进一步的将B型分为B1和B2型，并描绘出它们各自的独特化学结构特征。经过几代科学家的研究探明，黄曲霉毒素是一类化学结构相类似的二呋喃香豆素衍生物，其基本结构为1個二呋喃环和1个氧杂萘邻酮（香豆素）组成。前者属于基本毒性结构，而后者与致癌性有关。
目前已分离鉴定出黄曲霉毒素的20余种异构体。其中最常见的有黄曲霉毒素 B1 （AFB1）、黄曲霉毒素B2 （AFB2）、黄曲霉毒素 M1 （AFM1）、黄曲霉毒素 M2（AFM2）等（见图 1）。它们的区别在于，在365nm 波长紫外光下能够发出不同的荧光，发蓝紫色荧光的是 B 族（blue），发绿色荧光的是 G 族（green）。黄曲霉毒素微溶于水，不溶于非极性溶液，可以溶解于极性或者极性稍强的有机溶液中，比如氯仿、乙腈和甲醇等，但不溶于石油醚、乙醚和乙烷中。黄曲霉毒素对温度敏感性差，一般的裂解温度是280℃。毒素在酸性条件下稳定，而碱性条件下易降解，pH 9-10的强碱溶液中会发生可逆的分解反应。上述理化性质常成为黄曲霉毒素检测分析的理论依据。
这一系列的真菌毒素广泛地被检出于各类污染的农业商品，包括油籽、膳食、干果、调味料和谷类食品等。而AFM1和AFM2作为AFB1和AFB2的羟化代谢产物，主要被发现于牛奶里，极少数被报道发现于鸡蛋中。在此其中，AFB1是分布最广、毒性最大的一种。
影响黄曲霉毒素的产生因素
黄曲霉毒素主要是由曲霉属中的黄曲霉（Aspergillus flavus）和寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）污染谷物和谷物产品后所产生的一组次生型代谢物。除此之外，最近发现一些品种，诸如特异曲霉（A. nomius）、家蚕曲雾（A. bombycis）和假溜曲霉菌（A. pseudotamari）等，也可产生黄曲霉毒素。但是相对来说这些霉菌在自然界中出现的频率很低。
黄曲霉毒素的形成和污染程度除了上述产毒真菌外，还需要适当的外部环境条件，例如温度、湿度、水活力、物理性损伤、贮存条件和饲料种类等。无论是在作物还是在土壤中，影响真菌产生黄曲霉毒素量的最主要因素是气候。在寒冷的气候中，产毒真菌竞争能力低下，且黄曲霉在寒冷地带（最低温度低于20℃）的活力要远远低于更温暖的地区（最低温度高于20℃）。黄曲霉和寄生曲霉等在谷物具有一定水分含量（15%）和相对湿度（40%）条件下即可生长，并生成黄曲霉毒素。在植物品种方面，花生粕、玉米、棉籽粕和青饲料等原料非常适合黄曲霉毒素的生长和产毒，是组成黄曲霉毒素污染的主要部分。
黄曲霉毒素可影响的食品以及动物饲料范围十分广泛，包括谷物、油料、香料、坚果以及牛奶、肉类、水果和干果等。其中以玉米和花生最为普遍，因为它们最容易受到污染且消费量巨大。从全世界范围来看，热带地区的发展中国家面临最大的威胁，因为高温潮湿的气候特别适宜真菌的生长和产毒，另外，落后的收割条件、不正确的储藏、不良的运输和销售条件也加剧了真菌的繁殖和黄曲霉毒素的风险。而食物不足和缺乏多样性食物，让居住在这些地区的人们面临更高与黄曲霉毒素接触的风险。
众多因素可以影响食品中黄曲霉毒素的污染水平。影响食品中黄曲霉毒素污染的因素主要有气候、庄稼基因类型、土壤类型、日最低和最高气温和每日净蒸发量。毒素污染、昆虫活动、错误的收获时机、收割时下大雨和不充分干燥的作物贮藏，都加剧了食品中的黄曲霉毒素污染。除此之外，贮存期间的湿度、温度和通风也是污染发生的重要因素。