真菌

策划_本刊编辑部执行_杨珏青 司慧采访专家 _ 陈慧 上海市粮食科学研究所教授级高级工程师

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温暖潮湿的季节里食物容易发霉,罪魁祸首就是霉菌,当霉菌带有产毒基因且环境条件适宜时,便会产生真菌毒素。真菌可以分为对人体有益和对人体有害两大类,冬虫夏草、灵芝、木耳等真菌是有益真菌,某些真菌如曲霉菌、青霉菌、镰刀菌等真菌危害人体健康,是有害真菌,真菌毒素就是由此类真菌代谢产生的物质。

根据联合国粮农组织的调查,全球每年约有25%的粮食受到真菌毒素污染,约有2%的农作物因污染严重而失去利用价值。然而,并不是所有受真菌毒素污染的粮食都能被消费者辨识,如果种植、存储、加工等环节控制不当,粮食的加工产品就有可能真菌毒素超标,长期食用或对人体健康造成危害。

那么,真菌毒素是如何进入人们视野的?常见的真菌毒素有哪些?真菌毒素一定会对人体产生危害吗?如何避免食用真菌毒素超标的食物呢?我们就此采访了上海市粮食科学研究所教授级高级工程师陈慧。

真菌毒素如何被发现

圣经《旧约》中已有关于麦角中毒的症状描述,不过,首次关于真菌毒素与人畜疾病的确切报告出现在 20世纪初,当时麦角中毒曾广泛发生于欧洲和远东。急性麦角中毒会产生幻觉和肌肉痉挛,进而发展为四肢动脉持续性变窄而坏死,在欧洲先被称为“灵火”,后来又称为“圣安东尼之火”。第二次世界大战期间,苏联奥它堡地区的小麦因来不及收获而在田间雪下越冬,由此感染了镰刀菌及枝孢菌,致使食用者普遍出现了白血球缺乏症。

针对真菌毒素广泛而深入的研究工作则是从1960 年英国发生的“火鸡X 病”事件开始的,这起事件造成了大量火鸡死亡。经调查证明,这种 火鸡疾病是因火鸡食用的饲料中含有发霉的花生饼而引起的。1961年,研究人员从这批发霉花生饼粉中分离出黄曲霉,并发现其产生了发荧光的毒素,将其命名为“黄曲霉毒素”。

此后,人们对真菌毒素进行了广泛而深入的研究,加上检测手段和分析技术的提高,人们发现,真菌毒素几乎存在于各类食品或动物饲料中,污染范围包括粮食、水果、蔬菜、肉类、乳制品以及各种发酵食品等,其中粮食污染尤应引起重视。

真菌毒素威胁人体健康

陈慧介绍,目前已经发现了300 多种结构不同的真菌毒素,粮食污染中最常见的有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素 A、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马毒素等。其中脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马毒素是在粮食生长期间产生的,称为“田间真菌毒素”,而黄曲霉毒素、赭曲霉毒素 A 是在粮食储藏期间产生的,称为“储藏真菌毒素”。

黄曲霉毒素 这是目前已知毒性最强的真菌毒素,主要由黄曲霉、寄生曲霉等产生,被列为I级致癌物,长期食用含有黄曲霉毒素的食品可

能引起慢性中毒、肝癌等。黄曲霉毒素包括B1、B2、G1、G2、M1、M2 等几种亚型,其中以 B1亚型毒性最强,是氰化钾的10倍、砒霜的68倍,即使含量极低仍具有很强毒性。易被黄曲霉毒素污染的食品和食品原料主要有玉米、花生、小麦、大米、坚果类、豆类、肉类、乳及乳制品、水产品等,其中以玉米和花生污染最为严重。

赭曲霉毒素 A 主要由赭曲霉、硫色曲霉等产生,具有肾毒性和神经毒性,可致畸、致癌。赭 曲霉毒素的污染范围广泛,能够污染许多作物和植物,包括谷物、咖啡豆、坚果、可可、酒、香料、葡萄干等。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇 又称“呕吐毒素”,由禾谷镰刀菌、黄色镰刀菌、串珠镰刀菌等代谢产生,会损坏人体的消化系统和神经系统,主要表现为明显头痛、头晕、呕吐、腹泻和中枢神经功能紊乱等症状。脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染非常广泛,其引起的急性中毒为赤霉病麦中毒症,早在19 世纪世界各地就有记载。2009 年,一项针对全国11个省的谷物和饲料的调查发现,该毒素的检出率达 95.8%,其中大麦、小麦、玉米中的含量较高,大米、高粱中含量较低。

玉米赤霉烯酮 是一种广泛存在的真菌毒素,其毒性主要作用于人体的生殖系统和中枢神经系统,主要污染玉米,对粮食种植和畜牧养殖有重要影响。

伏马毒素 主要由串珠镰刀菌产生,具有神经毒性、肝和肾毒性、免疫毒性、致癌性等,主要感染玉米、小麦、稻米等农作物及其制品,在饲料、某些香辛料如八角及芦笋中也有检出。另外,伏马毒素污染的食品中同时含有黄曲霉毒素。

上述几种真菌毒素在一定条件下还会与糖类等物质结合形成结合态,称为“隐蔽型真菌毒素”。一般情况下,隐蔽型真菌毒素的毒性有所降低,但因不容易被检测到,也应引起人们注意。

从源头防控真菌毒素污染

真菌毒素对粮食的污染是一个全球普遍存在的问题,包括我国在内的世界各国都不同程度地遭受真菌毒素的污染。

陈慧介绍,温度在25℃~33℃、湿度在85% ~ 95%的环境最适宜真菌生长和繁殖。由于我国的粮食生产主要集中于高温或高湿区域,受真菌毒素的污染比较严重,有些年份生产的粮食普遍存在污染情况。从地理位置上来说,黄淮地区、长江中下游地区较为严重,从种类上说,玉米、小麦和花生较易被污染。

全世界的科研人员都在寻找控制、消除粮食中真菌毒素的方法。真菌毒素对粮食的污染通常是一个连续过程,霉菌在田间开始侵染,随后在收获、干燥和储藏过程中逐步增加,因而,通过良好的田间管理,从源头上抑制真菌毒素的产生可谓最有效的真菌毒素防控策略。真菌一般在植物 体受伤部位繁殖生长,且大多喜欢温暖、潮湿的环境,所以防止植物体的机械损伤或害虫损伤,保证收割机械的卫生、收割时避免雨季、成熟后及时收割、防止谷物颗粒落地等,贮藏环境干燥、通风并控制储存温度,能在很大程度上减少真菌毒素的污染。

除此以外,科研人员还通过常规育种和转基因育种培育出抗真菌的粮食品种,以此增强作物的抗真菌能力。杀真菌剂与杀虫剂也是传统的防控真菌毒素污染的方法,应用的种类很多,但这些化学试剂的使用越来越受限于其本身的毒性残留和产生耐药性的问题。

对于已经受到真菌污染的粮食或食品,主要通过物理去除及吸附、化学处理、生物降解等技术降低其危害。然而,这些可去除食物中大部分真菌毒素的技术目前仅在实验室中或小规模地进行试验,出于安全性和经济效益等原因,距离大规模应用还有许多难题需要解决。例如,欧盟规

定禁止对合格或不合格的用于口粮的批次粮食进行化学脱毒处理;对于动物饲料,法规禁止对不合格批次进行化学脱毒处理。

即使生产者按照良好农业规范耕种,由于当年气候等原因,一些批次的粮食仍会出现过高的真菌毒素。对于真菌毒素超标的粮食,一般会如何处理呢?陈慧介绍,国内外都采用了许多不同的方法,欧洲对于污染后的粮食处理措施包括:分拣技术,分类并进一步加工处理,去除污染的谷物;作为提取油的原料;选择合适的作为动物饲料;污染严重的直接销毁。美国、加拿大等国家的处理方法为先收获,采样、检测后分级存放;特殊情况下,美国食品与药物管理局允许将真菌毒 素超标的粮食与真菌毒素含量合格的饲料混合,使混合后饲料内的真菌毒素含量在标准的限量范围内。非洲目前还缺乏有效的监管体系。

我国对于霉变粮食的处理方法主要为封存、作为燃料或用作饲料等。2010 年,我国黄淮海地区小麦收获季节感染严重的赤霉病,导致玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇两种真菌毒素大面积超标。卫生部在门户网站上进行了预警和通告,国家粮食局对毒素超标小麦及时进行了封存,共计封存毒素超标小麦174.5 万吨,只能在监督下用作燃料乙醇的原料。对于受损较轻的粮食,经检测符合国家饲料卫生标准的,则用于饲料加工。

如何避免食用真菌毒素超标的食物

尽管真菌毒素对人体健康存在很大危害,但陈慧建议消费者不必过于担心,因为说到危害就一定要谈剂量,真菌毒素与其他毒物的显著不同在于其广泛而微量的存在,对于一个普通人,生活中不可能完全避免接触真菌毒素。

2017 年 9 月17日,新修订的国标《食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》(GB 2761- 2017)正式实施,其中规定了人们常吃的食物中对人体危害较大的真菌毒素(黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素M1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、展青霉素、赭曲霉毒素 A 及玉米赤霉烯酮)的限量值,同时要求食品生产和加工者采取控制措施,使食品中真菌毒素的含量达到最低水平。也就是说,尽管粮食和食品中常会检测到真菌毒素,但只要含量不超标,即使长期食用也不会危害人体健康。以花生中毒性最强的黄曲霉毒素B1限量为 20 微克 /千克为例,即使一日三餐以花生(霉菌在限量标准内)为食,也不会中毒。

那么,消费者应该如何避免食用真菌毒素超标的食物呢?陈慧介绍,首先要避免吃霉变食物。被真菌污染的粮食主要特征为变色、发黑、有霉味,比如大米,挑选时首先看大米是否洁白有光泽,然后抓一把米,揉搓后闻一下是否有大米的清香,再尝一下是否有异味。

防止真菌毒素的危害首先要破坏真菌毒素的生长环境,对于发霉的粮油制品,消费者一般都会弃而不食,但是有的发霉肉眼看不见,真菌毒素也可能渗入食物内部,看不见、摸不着,又普遍耐高温,煎、炒、烹、炸都无法去除,消费者应该怎么办呢?陈慧给出了以下几点建议:

1.在正规的食品市场购买新鲜卫生的食品,杜绝购买来源不明的食物及过期变质的食物。在条件允许的情况下,也可购买真菌毒素速测卡,定性检测食物是否含有真菌毒素。

2.尽量购买小包装的食物,大包装食物尽量选择真空或充氮气的包装,因为霉菌是喜欢氧气的微生物,在缺氧或无氧条件下几乎不能生长。

3.储存食物时,应保证食物干燥,可将食物包装好置于低温干燥处或通风良好处,以隔绝霉

真菌毒素几乎存在于各类食品或动物饲料中,污染范围包括粮食、水果、蔬菜、肉类、乳制品以及各种发酵食品等,其中粮食污染尤应引起重视。

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