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动物源性食品中霉菌毒素的检测——杂色曲霉素

日期:08-13 作者:曲志娜 赵思俊等- 小 + 大

杂色曲霉素(sterigmatocystin,ST)是一类结构类似的化合物,它主要由杂色曲霉Aspergillus uersicolor)和构巢曲霉(Aspergillus nidulans)等真菌产生,主要污染玉米、花生、大米和小麦等食物,它具有强烈的致癌性并且可以转化为AFB1。本部分综述了ST的理化性质、毒理与危害、国内外限量要求以及残留检测的样品前处理、仪器测定方法等内容,以期为该类污染物的全面了解和残留检测提供参考。
  1 理化性质
  其基本结构由二呋喃环与氧杂蒽醌连接组成(图4-7),与AF结构相似,并且可以转化为AFB1。ST为微黄色针状结晶,易溶于氯仿、苯、吡啶、乙腈和二甲基亚砜,微溶于甲醇、乙醇,不溶于水和碱性溶液。以苯为溶液时,其最高吸收峰波长为325nm,摩尔吸光系数ε为15200,分子式为C18H12O6,相对分子质量为324,熔点为246~248℃。在紫外线照射下具有砖红色荧光。ST的衍生物包括O-甲基ST、双氢-O-甲基ST、5-甲氧基ST、双氢脱甲氧基ST、二甲氧基ST,但是对人和动物危害最严重的为ST。
  2 毒理学
  动物可经多种途径吸收ST。Wistar大鼠经口、皮肤和腹腔注射ST染毒,可诱发不同部位癌变。哺乳动物体内ST主要是由于进食被杂色曲霉或ST污染的食物或饲草而染毒,通过呼吸道和皮肤染毒的机会很少。
  动物毒理学和遗传毒性试验均表明ST具有致癌、致突变作用,且存在明显的剂量-效应关系。我国有研究人员在人消化道肿瘤组织中检出了ST-DNA加合物。
  2.1 急性毒性与慢性毒性
  ST急性中毒的病变特征是肝脏、肾脏坏死;慢性中毒主要表现为肝硬化和肝脏坏死等。关于ST的半数致死量(LD50),经口服,雄性大鼠为166mg/kg,雌性大鼠为120mg/kg,小鼠大于800mg/kg;猴的敏感性比啮齿类动物高,经腹腔注射LD50为32mg/kg。
  2.2 致癌性
  试验证明,ST是具有较强致癌作用的致癌因子,其致癌作用仅次于AF。在我国食管癌、胃癌和肝癌高发地区,居民食用的粮食中ST的检出率和含量均比较高,有学者在胃癌和慢性胃病者的胃液中也分离出ST,而且在从胃内检出的优势真菌毒素中,ST占第一位,检出率分别为61.89%和38.89%,占真菌毒素的首位。
  2.3 对免疫功能的影响
  ST可诱导人外周血淋巴细胞发生凋亡,在0~2mg/L浓度范围内,ST处理24h后人外周血单核细胞(human peripheral blood mononuclear cells,HPBMC)的白细胞介素-2(IL-2)分泌受到一定程度的抑制。在1~64h的范围内,ST(1mg/L)对HPBMC的IL-2分泌具有抑制作用,随ST处理时间的延长,对IL-2分泌的抑制作用逐渐增强。
  2.4 对实质器官的影响
  ST对机体重要生命器官组织影响的研究结果显示,经口灌胃不同剂量ST(3μg/kg、30μg/kg、300μg/kg和3000μg/kg),均可呈现剂量及时间依赖性地促进小鼠肝细胞和肾细胞的凋亡。单次灌胃ST(3μg/kg 12h或3mg/kg 6h)均可诱导小鼠大脑皮质、丘脑、海马CA2区神经元发生退行性病变,提高大脑细胞凋亡率。
  3 危害
  关于食品中ST的污染情况,国内外学者做了许多研究。楼建龙等对肝癌、胃癌高发区和低发区粮食中ST进行了调查,发现高发区粮食中ST检出率和检出量均高于低发区。加拿大农业部谷物和油料作物研究中心发现,带壳大麦在15%~19%相对湿度条件下ST平均水平可达411μg/kg。Ascedamore等发现动物工业饲料中含有60%或更多包括ST在内的真菌毒素。田禾菁等对我国12个省份的小麦、玉米和大米中ST的污染状况进行了调查,发现我国三种主粮ST污染率均较高,除大米污染率为72%外,小麦、玉米污染率均在90%左右。

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