伏馬毒素起因和特性
伏馬毒素主要是由串珠鐮刀菌菌f.moniliforme和f.proliferatum在一定溫度和濕度條件下繁殖所產生的次級代謝產物。直到1988年,南非和美國的研究人員才首次從霉變的玉米中分離出伏馬毒素(fumonisins)b1。到目前為止,發現的伏馬菌素有FA1、FA2、FB1、FB2、FB3、FB4、FC1、FC2、FC3、FC4和FP1共11種。糧食在加工、貯存、運輸過程中易受上述兩種真菌污染,特別是當溫度適宜時,更利于其生長繁殖,從而產生出一類結構性質相似的毒素,其中FB1是其主要組分占60%以上,其毒性也最強。因此,伏馬毒素可以通過糧食加工、飼料生產等過程對畜牧業乃至人類健康產生較嚴重的危害。
伏馬毒素純品為白色針狀結晶,為一類相關的極性、水溶性代謝產物,為多氫醇和丙三羧酸的雙酯化合物,對熱很穩定,不易被蒸煮破壞,在多數糧食加工處理過程均比較穩定。
食品污染狀況
FB1對食品污染的情況在世界范圍內普遍存在,主要污染玉米及玉米制品,其污染的飼料主要為以玉米為原料的飼料。FB1為水溶性霉菌毒素,對熱穩定,不易被蒸煮破壞,所以同AFT(黃曲霉毒素)一樣,控制農作物在生長、收獲和儲存過程中的霉菌污染仍然是至關重要。
伏馬菌素對玉米的污染率和污染水平受國家和地區、玉米品種、季節的影響。1995年~1996年,Amra等對從埃及不同省份收集的120份樣品進行了檢測,結果顯示,冬季收集的白玉米和黃玉米FB1污染率均為最高。伏馬菌素還可以污染其他糧食及其制品,且不同地區污染狀況也存在差異。
1996年我國對玉米、小麥等糧食作物中FB1污染進行調查。發現不同地區均有不同程度污染。我國食道癌高發區林縣的玉米伏馬菌素污染率為48%。因此,人們懷疑該地區食道癌高發與食用污染此毒素玉米相關。該毒素已被世界衛生組織列為近年來首先進行研究的幾種霉菌毒素之一。
伏馬毒素的危害
1.馬大腦白質軟化癥
這是一種馬的神經失調疾病。根據1988年南非研究人員的試驗結果,每天以0.125mg/kg體重的水平給馬進行皮下注射,大約7天后馬開始發瘋、發狂,沖撞欄桿而死。解剖發現馬的大腦呈現白質軟化癥狀。1989年,玉米中的伏馬毒素給美國有很多州的農業和畜牧業造成了巨大的損失。
2.豬肺水腫
1992年和1994年美國和南非的科學家研究表明,每天伏馬毒素的攝取量在0.4mg/kg體重以上均可引發豬的肺水腫,還可造成豬生殖系統的紊亂,如早產、流產、死胎和發情周期異常等。這種病在美國及其他國家都有發現。
3.小鼠肝癌
1991年南非科研人員對小鼠進行了伏馬毒素的毒理試驗,試驗結果表明伏馬毒素引發肝癌。1998年又對大鼠進行了伏馬毒素毒理試驗,獲得相同的結果。
4.人類食道癌
早在1988年南非科學家就對食道癌發病率高和低的地區進行過調查,食道癌發病率與主食玉米受伏馬毒素污染呈正相關,進一步的動物試驗也得到了相同的結果。1994年中國學者和日本學者對食道癌高發區的河南省林縣進行了一次調查,發現該地區主食玉米中伏馬毒素水平高達30~50mg/kg,發霉玉米中伏馬毒素最高值達118.4mg/kg。目前伏馬毒素引發食道癌的機理還不清楚,需進一步確證和研究。
2001年美國食品與藥物管理局(FDA)發布了供人類食用的玉米和玉米產品伏馬毒素最高限量指導性公告,規定人類食用玉米中伏馬毒素最高限量為2mg/kg;同時,FDA的畜牧醫學中心(CVM)也發布了動物飼料中伏馬毒素的最高限量指導性公告,規定其限量范圍為1~50mg/kg。
表2 FDA對伏馬毒素在動物飼料中的推薦限量標準(2000年6月)
玉米及其副產品用于下列動物飼料 | 推薦限量標準(FB1+FB2+FB3),mg/kg |
馬和兔 | 5ppm(不超過日食量的20%)* |
豬和鯰魚 | 20ppm(不超過日食量的20%)* |
產子的反芻動物、家禽、貂 | 30ppm(不超過日食量的20%)* |
大于3月用于屠宰的反芻動物、用于制作裘皮的貂 | 60ppm(不超過日食量的20%)* |
用于屠宰的家禽 | 100ppm(不超過日食量的20%)* |
其他各種牲口和寵物 | 10ppm(不超過日食量的20%)* |
*以干基作為計算基準 |
伏馬毒素的檢測
伏馬毒素的檢測先后使用過薄層色譜法、氣相色譜法、酶聯免疫法(ELISA)、高效液相色譜法(HPLC)等,目前研究和應用得最多的是利用免疫親和柱凈化后的熒光儀檢測法和HPLC法。