植物油中黃曲霉毒素污染的管控措施

王進勝，于阿立，孫雙艷，胡子聰

（中糧東海糧油工業(yè)（張家港） 有限公司，江蘇 張家港 215634）

黃曲霉毒素（Aflatoxin，AF） 是一種真菌毒素，主要是由黃曲霉和寄生曲霉等真菌產(chǎn)生的一類次生代謝物，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的生物毒性最強的一類毒素，主要存在于霉變的花生、玉米等油料作物中。黃曲霉毒素污染普遍存在，其主要原因在于采收的原料未經(jīng)充分干燥，在適宜的適度和溫度條件下，被黃曲霉等產(chǎn)毒真菌侵染。目前，已鑒定的常見黃曲霉毒素種類包括AFB1，AFB2，AFG1，AFG2，AFM1，AFM2 等，其中AFB1 具有最強的致癌性和毒性，被國際癌癥研究機構(gòu)（IARC） 認定為I 類致癌物[1]，在食品安全監(jiān)管中常將其作為用于評判食品遭受黃曲霉毒素污染的重要指標。

常見的食用植物油主要來源于花生、大豆、玉米、葵花籽等，我國是食用植物油消費大國。據(jù)統(tǒng)計，2019年我國精制食用植物油產(chǎn)量高達5421.76 萬t，對食用植物油的進口量也達到953.28 萬t，食用植物油已成為人們?nèi)粘z入的主要糧油制品。但近年來食用植物油受黃曲霉毒素污染的問題越來越突出，除了原料在貯藏過程中發(fā)霉之外，還存在毛油未經(jīng)過嚴格的精煉程序、榨油設(shè)備清潔不凈產(chǎn)生霉變等突出問題。隨著國際貿(mào)易的繁榮，對糧油制品的質(zhì)量安全管控也越來越嚴格，國內(nèi)外針對黃曲霉毒素也制定了嚴格的限量標準，表1 列出了世界各國相關(guān)衛(wèi)生管理機構(gòu)對不同食用植物油中黃曲霉毒素的限量值。2011年我國發(fā)布的《食品安全國家標準 食品中真菌毒素限量》 （GB 2761—2011） 中規(guī)定花生和玉米及其制品中AFB1 的限量為20 μg/kg，全球100 多個國家、地區(qū)和國際組織也制定了各類食品中黃曲霉毒素限量標準，將食用植物油及其他食品中AFB1 含量控制在1～20 μg/kg 內(nèi)，將AFs（總黃曲霉毒素） 含量控制在0～35 μg/kg 內(nèi)。

世界各國食用植物油中黃曲霉毒素限量標準見表1。

表1 世界各國食用植物油中黃曲霉毒素限量標準

鑒于黃曲霉毒素在食用植物油中存在的普遍性及強危害性，深入研究食用植物油中黃曲霉毒素的削減及管控措施，并在糧油加工業(yè)中推廣應(yīng)用，確保食用植物油的質(zhì)量安全，對促進油脂工業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品升級都具有重要意義。因此，從食用植物油加工過程分析，系統(tǒng)闡釋黃曲霉毒素的危害、污染現(xiàn)狀及管控措施，旨在為糧油加工業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量提供理論參考。

1 黃曲霉毒素的危害

黃曲霉毒素對于人類和動物具有強毒性和強致癌性，早期研究表明，原發(fā)性肝癌的發(fā)病率隨黃曲霉毒素攝取量的增加呈對數(shù)增長，在肝癌發(fā)病率較低的區(qū)域，當?shù)鼐用竦娘嬍持袔缀鯖]有黃曲霉毒素的檢出[10]。通過建立動物模型發(fā)現(xiàn)，AFB1 在肝臟中通過細胞色素P450 依賴性單加氧酶系作用被修飾成毒性更大、致癌性更強的衍生物，如環(huán)氧化黃曲霉毒素。能與DNA 結(jié)合，使染色體中的249 位密碼子第3 個堿基的腺嘌呤突變?yōu)樾叵汆奏ぃ瑥亩箙⑴c細胞周期調(diào)控的p53 抑癌基因發(fā)生突變[11]。此外，流行病學研究表明，黃曲霉毒素是一種免疫抑制劑，干擾T4 淋巴細胞的有絲分裂過程，造成體內(nèi)T4 淋巴細胞缺乏[12]；在慢性黃曲霉毒素暴露下，還會導致兒童產(chǎn)生營養(yǎng)不良，具體表現(xiàn)為低白蛋白血、全身水腫、脂肪肝腫大等癥狀，頻發(fā)于黃曲霉毒素季節(jié)性出現(xiàn)的地區(qū)[10]。

2 黃曲霉毒素的管控措施

從油料種子在土壤中生長、采收、貯藏，到最終的成品油，所經(jīng)歷的每一個環(huán)節(jié)都有可能遭受黃曲霉毒素的污染，使成品油的品質(zhì)安全受到影響。黃曲霉毒素造成油料作物和食用植物油的污染在發(fā)展中國家是一個嚴重的食品質(zhì)量安全問題，由于缺乏有效的監(jiān)測和監(jiān)管措施。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)展中國家居民每年至少有45 億人的長期暴露于黃曲霉毒素污染之中[13]，給人類健康及財產(chǎn)安全造成了巨大威脅，因此迫切需要從農(nóng)場、工廠到市場整個產(chǎn)業(yè)鏈去管控黃曲霉毒素在油料植物及食用植物油中的水平，并建立一體化的供應(yīng)鏈管理及監(jiān)督體系。

2.1 油料中黃曲霉毒素的控制

2.1.1 種植環(huán)節(jié)

（1） 開發(fā)抗采前黃曲霉寄生的油料作物品種，發(fā)展寄主植物的抗性，抑制黃曲霉的定植與其毒素的產(chǎn)生。早在20 世紀60年代末，一些花生生產(chǎn)大國就已經(jīng)嘗試通過基因改良育種來干預(yù)和減輕花生的黃曲霉毒素污染，目前已經(jīng)開發(fā)出了相關(guān)的抗黃曲霉毒素污染的品種，并作為改良種質(zhì)資源在發(fā)展中國家廣泛利用。

（2） 采用適當?shù)霓r(nóng)業(yè)措施。采用作物輪作，避免在同一塊土地反復種植同種油料作物，可能導致黃曲霉的積累，增加對作物的侵染。此外，不同土壤類型會對油料作物產(chǎn)生明顯不同的霉菌感染選擇性，在干旱的土壤中水分虧缺導致作物籽粒的灌漿期延長，黃曲霉得以進入籽粒。在持水力較高的土壤上種植油料作物，可以使籽粒保持較高水分活度，促進種子的天然防御機制，以對抗黃曲霉的入侵。

（3） 化學方法用于控制作物真菌病害。許多油料作物在抽穗期易感染黃曲霉而引起病害，利用低毒低殘留的化學殺菌劑可以有效抑制抽穗期的黃曲霉生長和黃曲霉毒素的生物合成。

（4） 生物防治策略是減少油料作物黃曲霉毒素污染的標準農(nóng)業(yè)實踐，主要是通過在土壤中接種與黃曲霉或寄生曲霉產(chǎn)生競爭或拮抗效應(yīng)的非產(chǎn)毒菌株來實現(xiàn)。這種策略的必要前提是所接種的非產(chǎn)毒菌株的孢子能夠與產(chǎn)毒菌株爭奪侵蝕點及營養(yǎng)物質(zhì)。這種方法已在國際上被多家機構(gòu)進行大規(guī)模田間試驗，如美國利用一株無毒黃曲霉菌株NRRL 21882作為Afla-GuardTM品牌生物防治劑并成功進行商業(yè)化，使得庫存花生的黃曲霉毒素檢出量減少85%[14]。

2.1.2 采收環(huán)節(jié)

種子成熟后應(yīng)盡快采收，避免外皮脫落或破裂所帶來的真菌侵襲和蟲害。在現(xiàn)場采收時，應(yīng)使用標準的配有捕捉架的現(xiàn)代化收割設(shè)備，一方面減小采收時對作物外表的損傷，另一方面防止作物自由落到地面，與地表存在黃曲霉或黃曲霉毒素的葉片或某些腐爛組織接觸。一旦完成采收，迅速將作物干燥至水分活度0.83 以下，以防止黃曲霉毒素的生物合成。

2.1.3 采后貯藏環(huán)節(jié)

首先，對采后油料按批次分離進行管理，按照種子大小、顏色、密度對油料進行人工或電子分選，過濾除去發(fā)生明顯霉變或可疑種子。其次，控制合適的倉儲條件，用清水和壓縮空氣徹底清潔整個倉庫和所有傳送設(shè)備中的灰塵、污垢和殘渣，避免這些物質(zhì)增加蟲害和霉菌的污染。由于黃曲霉是專性好氧菌，在儲存筒倉中通入適度比例的CO2，N2和SO2能夠?qū)е曼S曲霉毒素產(chǎn)量的顯著減少。

2.2 食用植物油中黃曲霉毒素的控制

2.2.1 物理方法

利用適度劑量和時間的光（如太陽光、紫外線、γ 射線等） 對植物油進行輻射處理，可有效破壞黃曲霉毒素內(nèi)部化學結(jié)構(gòu)，在去除食用油中光敏霉菌毒素污染方面表現(xiàn)出很高的效果。在強光照射下處理花生油（毛油），15 min 內(nèi)AFs 降解了99%[15]。Liu R等人[16]研究不同強度的紫外線對花生油中AFB1 降解的影響，結(jié)果表明利用強度為800 μW/cm2的紫外光，可在30 min 內(nèi)完全降解AFB1，消除其致突變活性。其主要原因在于AFB1 結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酯環(huán)是紫外線的活性靶點，在被破壞后，與氨基化合物在末端呋喃環(huán)上發(fā)生加成和取代反應(yīng)，形成毒性遠低于AFB1 的主要降解產(chǎn)物。

2.2.2 化學方法

經(jīng)過壓榨得到的毛油中含有眾多雜質(zhì)和污染物，包括游離脂肪酸、金屬離子、色素等，大大降低油脂的感官、營養(yǎng)及貯藏特性，利用堿精煉不僅可以改善毛油的這些特性，還能夠有效減少黃曲霉毒素的污染。Ning J 等人[17]研究了堿精煉對花生油中AFB1的脫除效應(yīng)及安全性的影響，發(fā)現(xiàn)采用最佳的堿精煉工藝能夠脫除98.94%的AFB1，Ames 試驗和HepG-2細胞活力揭示成品油的安全性顯著提高。

臭氧等氧化劑可用于控制黃曲霉毒素，能夠與毒素結(jié)構(gòu)中呋喃環(huán)結(jié)合，導致結(jié)構(gòu)改變，形成分子量更小、雙鍵更少、毒性更小的化學組分。經(jīng)過臭氧處理后，花生油中的AFs 和AFB1 含量分別降低65.8%和65.9%，并且不影響花生油中多酚的含量和氧化程度。

3 結(jié)語

黃曲霉毒素污染植物油是一個全球性的質(zhì)量安全問題，黃曲霉通過污染油料，滋生黃曲霉毒素，進而對整個植物油產(chǎn)業(yè)鏈造成威脅。食用植物油的質(zhì)量安全關(guān)系到千家萬戶，針對油料和植物油中黃曲霉毒素污染的嚴峻性，質(zhì)量監(jiān)督管理部門必須加強風險監(jiān)控和監(jiān)督檢查，健全和完善食品生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，對油料種植基地、油脂加工廠、批發(fā)市場、農(nóng)貿(mào)市場和連鎖超市等整個產(chǎn)業(yè)鏈進行有效監(jiān)測和管控。