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摘要花生被黄曲霉菌污染后产生的黄曲霉毒素对人和动物有很强的致癌作用。从黄曲霉菌对花生的侵染、黄曲霉毒素的危害、花生黄曲霉毒素的去除和预防等方面进行了阐述,旨在对花生黄曲霉毒素的防治起到指导作用。
关键词黄曲霉菌;花生黄曲霉毒素;危害;去除;预防
中图分类号S565.2;TS201.6文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)01-0340-01
花生是我国重要的经济作物、油料作物和出口创汇作物。现常年种植面积接近500万hm2,占世界总种植面积的20%,居第2位;产量接近1 500万t,占世界总产的40%,居第1位。但是花生在田间管理、收获、晾晒、储藏、运输和加工过程中常遭受黄曲霉菌的污染而产生黄曲霉毒素(AFT),对人类的健康造成了极大的危害[1-3]。黄曲霉毒素是强致癌物质,其致毒能力比砒霜强60倍,对人畜危害极大。目前,许多国家和国际组织都对生产、出口和进口的花生及其产品作出了严格的AFT限量的规定,以减少对人类的危害。黄曲霉毒素是由曲霉属真菌侵染花生种仁后产生的具有荧光反应的毒性物质,是一类真菌代谢产物。它不是单一的化合物,而是一族结构十分相似的化合物,目前已至少分离出18种,分别为黄曲霉毒素B类、G类、M类。最常见的有B1、B2、G1、G2等,其中黄曲霉毒素B1是目前发现的毒性最强的天然致癌物质。现就黄曲霉菌对花生的侵染、黄曲霉毒素的危害、花生黄曲霉毒素的去除和预防作一概述。
1黄曲霉菌对花生的侵染
根据黄曲霉对花生的侵染时间和产毒时间的不同,可分为收获前侵染(土壤中发育荚果受黄曲霉侵染并产毒)和收获后侵染(在储臧和加工过程受黄曲霉侵染并产毒),其感染率受环境因素和花生本身含水量不同而变化。土壤的高温和低湿有助于黄曲霉的侵染和产毒。影响霉变产生的3个主要因素是温度、湿度和氧气。黄曲霉等霉菌的生长温度为10～45℃,适宜温度为30℃,产毒适宜温度为24～30℃,环境湿度为85%,种子含水量在12%～20%时繁殖最快。毒菌在生长过程中还需要氧气。
2黄曲霉毒素的危害与影响
一是对人类的危害。花生果、花生仁和花生油是黄曲霉污染的主要对象,产毒菌株侵染花生并在籽仁内代谢产生AFT,食用后给人畜生命造成潜在的威胁。如食用被AFT污染严重的食品后可出现发热、腹疼、呕吐、食欲减退,严重者在2～3周内出现肝脾肿大、肝区疼痛、皮肤黏膜黄染、腹水、下肢浮肿及肝功能异常等中毒性肝病症状,也可能出现心脏扩大、肺水肿,甚至痉挛、昏迷等症状。AFT还是潜在的致癌物质,能导致人类肝癌等癌症的发生。二是对花生出口的影响。花生是我国重要的油料作物和大宗出口农产品。长期以来,我国出口花生主要来自北方地区,其中一个最重要原因是北方地区产的花生受AFT侵染少。但即便这样,我国出口到国外的花生仍多次被检测出AFT超标,造成出口公司蒙受巨大损失。AFT问题成了花生出口的限制因素。三是对饲料的影响。AFT主要污染玉米、花生、棉籽及其饼粕,可发生于饲料作物田间生长期和收获后储藏期。由于AFT耐高温,在配合饲料加工过程中难于被破坏,导致配合饲料被AFT污染。另外,饲料水分含量过高、储藏环境的温湿度条件不适宜,也是导致AFT污染配合饲料的重要原因。饲料中AFT含量大于1mg/kg时,畜禽食用后可导致死亡。
3花生黄曲霉毒素的去除
花生AFT是一种很强的致癌物质,严重威胁人畜的健康,已成为一种严重的社会公害。目前,去除花生黄曲霉毒素的方法主要有:一是霉粒挑选法。花生AFT的污染在花生中的分布很不均匀,主要集中在霉变粒中,其次是破损、皱皮、变色及虫蛀的籽粒中,用挑选的办法可将大部分被AFT污染的籽仁去除。二是氨水熏蒸法。被染上AFT的花生仁,用15%～25%的氨水拌匀,或用含氨98%的工业氨液进行氨化去毒处理,在常温常压下,密闭熏蒸2d,去毒效果良好,而且不影响花生仁的出油率,不改变品质。三是光电剔除法。此法是光电选别机利用滤色镜和光电管与标准底色比较,将不符合预先调好标准的破碎花生仁或受污染的花生仁剔除,其精确度高达98%。四是物理吸附法。此法可以处理被AFT污染的花生油。将含毒花生油中加入活性白土、活性炭等吸附剂处理,去毒效果比较显著。五是加热去毒法。对含黄曲霉毒素B1的花生油,可以采用快速升温法去毒。快速升温法是将空锅加热至200℃左右,然后放入花生油,继续加热至所需终温,在终温下保持3～5min,停止加熱。缓慢升温法,就是空锅不加热,花生油在室温下下锅,然后加热至所需终温,在终温保持一段时间,停止加热。该方法降毒效果好,而且油的色泽、气味和口味均不会发生改变。六是三苍子去除法。通过一系列的防霉去毒研究,发现有一种植物——三苍子是黄曲霉的“克星”。在黄曲霉素的标准样品中直接加三苍子芳香油后,全部毒素都消除了;花生油含毒超过标准10倍以上的,加进芳香油后,可以全部消除。
4花生黄曲霉的预防
花生及其花生制品是黄曲霉主要污染对象,如何减少黄曲霉侵染和AFT污染已成为国内外学者日益关注的问题,人们试图从多条途径探索其解决的办法。一是选育高抗黄曲霉菌的花生新品种。人类克服植物病害的主要途径之一是利用抗性资源,通过常规育种的方法培育抗病品种。鉴于常规育种途径本身的局限性,植物抗病性的复杂性以及对植物抗
病机制的认识匮乏,抗病育种一直是农业生产的重大难题。选育抗黄曲霉的花生新品种至今无大的突破,但这是最直接、最有效的方法。相信通过转基因、分子标记辅助选择等先进的育种技术,有望在不久的将来选育出高抗黄曲霉菌的新品种,从而减少黄曲霉对花生的侵染,消除黄曲霉对人类的危害。二是防治地下害虫。地下害虫在花生收获前期对黄曲霉感染有很大的影响,因此在花生生长过程中,特别是在开花后,应采取以防治蛴螬、线虫、螟类、螨类等为主的地下害虫综合防治措施,将花生田地下害虫数量减少到最低水平。三是防止花生荚果破裂。中耕除草和培土应在花生开花下针前完成,防止人为损伤花生荚果。应合理排灌,避免在土壤温度较高的情况下排灌,防止荚果因温差较大而破裂。四是控制土壤温度和湿度。调整种植密度,保持花生群体的通风通气,以及通过合理排灌来控制土壤温度升高和保持土壤水分在田间持水量的40%～70%。收获前3～5周内适当灌溉,防止花生遭到干旱。无灌溉条件的田块,可以通过调整生育期、增施钙肥和适时收获等措施减轻黄曲霉的污染。五是适时收获、快速干燥。掌握花生的成熟期,采用良好的收获方式适期收获,避免雨天收获[4]。排水干田后,应尽快刨起花生,并迅速摘果,切不可将花生置于田间时间过长,刚收获的花生鲜果避免堆放,应迅速摊开、晒干,并将荚果含水量降至安全水分(8%～9%)以下。种子储藏期间控制温度在15℃以下,相对湿度在70%以下。六是利用生物杀虫剂抗产毒素真菌。利用生物杀虫剂抗病毒素真菌的原理,即将良性霉菌的孢子接种在花生周围的土壤孢子,使其在花生荚果区定居,这样霉菌成为抗产毒素真菌的有生命的防护物。
5参考文献
[1] 万书波.中国花生栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,2003.
[2] 贺立红,宾金华.花生黄曲霉防治的研究进展[J].种子,2004(12):39-45.
[3] 周历岚.黄曲霉毒素污染原料的处理[J].中国饲料,1999(18):27.
[4] 杨书信,韩华民.如何预防花生黄曲霉素污染[J].河南农业,2009(9):16-17.
关键词黄曲霉菌;花生黄曲霉毒素;危害;去除;预防
中图分类号S565.2;TS201.6文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)01-0340-01
花生是我国重要的经济作物、油料作物和出口创汇作物。现常年种植面积接近500万hm2,占世界总种植面积的20%,居第2位;产量接近1 500万t,占世界总产的40%,居第1位。但是花生在田间管理、收获、晾晒、储藏、运输和加工过程中常遭受黄曲霉菌的污染而产生黄曲霉毒素(AFT),对人类的健康造成了极大的危害[1-3]。黄曲霉毒素是强致癌物质,其致毒能力比砒霜强60倍,对人畜危害极大。目前,许多国家和国际组织都对生产、出口和进口的花生及其产品作出了严格的AFT限量的规定,以减少对人类的危害。黄曲霉毒素是由曲霉属真菌侵染花生种仁后产生的具有荧光反应的毒性物质,是一类真菌代谢产物。它不是单一的化合物,而是一族结构十分相似的化合物,目前已至少分离出18种,分别为黄曲霉毒素B类、G类、M类。最常见的有B1、B2、G1、G2等,其中黄曲霉毒素B1是目前发现的毒性最强的天然致癌物质。现就黄曲霉菌对花生的侵染、黄曲霉毒素的危害、花生黄曲霉毒素的去除和预防作一概述。
1黄曲霉菌对花生的侵染
根据黄曲霉对花生的侵染时间和产毒时间的不同,可分为收获前侵染(土壤中发育荚果受黄曲霉侵染并产毒)和收获后侵染(在储臧和加工过程受黄曲霉侵染并产毒),其感染率受环境因素和花生本身含水量不同而变化。土壤的高温和低湿有助于黄曲霉的侵染和产毒。影响霉变产生的3个主要因素是温度、湿度和氧气。黄曲霉等霉菌的生长温度为10～45℃,适宜温度为30℃,产毒适宜温度为24～30℃,环境湿度为85%,种子含水量在12%～20%时繁殖最快。毒菌在生长过程中还需要氧气。
2黄曲霉毒素的危害与影响
一是对人类的危害。花生果、花生仁和花生油是黄曲霉污染的主要对象,产毒菌株侵染花生并在籽仁内代谢产生AFT,食用后给人畜生命造成潜在的威胁。如食用被AFT污染严重的食品后可出现发热、腹疼、呕吐、食欲减退,严重者在2～3周内出现肝脾肿大、肝区疼痛、皮肤黏膜黄染、腹水、下肢浮肿及肝功能异常等中毒性肝病症状,也可能出现心脏扩大、肺水肿,甚至痉挛、昏迷等症状。AFT还是潜在的致癌物质,能导致人类肝癌等癌症的发生。二是对花生出口的影响。花生是我国重要的油料作物和大宗出口农产品。长期以来,我国出口花生主要来自北方地区,其中一个最重要原因是北方地区产的花生受AFT侵染少。但即便这样,我国出口到国外的花生仍多次被检测出AFT超标,造成出口公司蒙受巨大损失。AFT问题成了花生出口的限制因素。三是对饲料的影响。AFT主要污染玉米、花生、棉籽及其饼粕,可发生于饲料作物田间生长期和收获后储藏期。由于AFT耐高温,在配合饲料加工过程中难于被破坏,导致配合饲料被AFT污染。另外,饲料水分含量过高、储藏环境的温湿度条件不适宜,也是导致AFT污染配合饲料的重要原因。饲料中AFT含量大于1mg/kg时,畜禽食用后可导致死亡。
3花生黄曲霉毒素的去除
花生AFT是一种很强的致癌物质,严重威胁人畜的健康,已成为一种严重的社会公害。目前,去除花生黄曲霉毒素的方法主要有:一是霉粒挑选法。花生AFT的污染在花生中的分布很不均匀,主要集中在霉变粒中,其次是破损、皱皮、变色及虫蛀的籽粒中,用挑选的办法可将大部分被AFT污染的籽仁去除。二是氨水熏蒸法。被染上AFT的花生仁,用15%～25%的氨水拌匀,或用含氨98%的工业氨液进行氨化去毒处理,在常温常压下,密闭熏蒸2d,去毒效果良好,而且不影响花生仁的出油率,不改变品质。三是光电剔除法。此法是光电选别机利用滤色镜和光电管与标准底色比较,将不符合预先调好标准的破碎花生仁或受污染的花生仁剔除,其精确度高达98%。四是物理吸附法。此法可以处理被AFT污染的花生油。将含毒花生油中加入活性白土、活性炭等吸附剂处理,去毒效果比较显著。五是加热去毒法。对含黄曲霉毒素B1的花生油,可以采用快速升温法去毒。快速升温法是将空锅加热至200℃左右,然后放入花生油,继续加热至所需终温,在终温下保持3～5min,停止加熱。缓慢升温法,就是空锅不加热,花生油在室温下下锅,然后加热至所需终温,在终温保持一段时间,停止加热。该方法降毒效果好,而且油的色泽、气味和口味均不会发生改变。六是三苍子去除法。通过一系列的防霉去毒研究,发现有一种植物——三苍子是黄曲霉的“克星”。在黄曲霉素的标准样品中直接加三苍子芳香油后,全部毒素都消除了;花生油含毒超过标准10倍以上的,加进芳香油后,可以全部消除。
4花生黄曲霉的预防
花生及其花生制品是黄曲霉主要污染对象,如何减少黄曲霉侵染和AFT污染已成为国内外学者日益关注的问题,人们试图从多条途径探索其解决的办法。一是选育高抗黄曲霉菌的花生新品种。人类克服植物病害的主要途径之一是利用抗性资源,通过常规育种的方法培育抗病品种。鉴于常规育种途径本身的局限性,植物抗病性的复杂性以及对植物抗
病机制的认识匮乏,抗病育种一直是农业生产的重大难题。选育抗黄曲霉的花生新品种至今无大的突破,但这是最直接、最有效的方法。相信通过转基因、分子标记辅助选择等先进的育种技术,有望在不久的将来选育出高抗黄曲霉菌的新品种,从而减少黄曲霉对花生的侵染,消除黄曲霉对人类的危害。二是防治地下害虫。地下害虫在花生收获前期对黄曲霉感染有很大的影响,因此在花生生长过程中,特别是在开花后,应采取以防治蛴螬、线虫、螟类、螨类等为主的地下害虫综合防治措施,将花生田地下害虫数量减少到最低水平。三是防止花生荚果破裂。中耕除草和培土应在花生开花下针前完成,防止人为损伤花生荚果。应合理排灌,避免在土壤温度较高的情况下排灌,防止荚果因温差较大而破裂。四是控制土壤温度和湿度。调整种植密度,保持花生群体的通风通气,以及通过合理排灌来控制土壤温度升高和保持土壤水分在田间持水量的40%～70%。收获前3～5周内适当灌溉,防止花生遭到干旱。无灌溉条件的田块,可以通过调整生育期、增施钙肥和适时收获等措施减轻黄曲霉的污染。五是适时收获、快速干燥。掌握花生的成熟期,采用良好的收获方式适期收获,避免雨天收获[4]。排水干田后,应尽快刨起花生,并迅速摘果,切不可将花生置于田间时间过长,刚收获的花生鲜果避免堆放,应迅速摊开、晒干,并将荚果含水量降至安全水分(8%～9%)以下。种子储藏期间控制温度在15℃以下,相对湿度在70%以下。六是利用生物杀虫剂抗产毒素真菌。利用生物杀虫剂抗病毒素真菌的原理,即将良性霉菌的孢子接种在花生周围的土壤孢子,使其在花生荚果区定居,这样霉菌成为抗产毒素真菌的有生命的防护物。
5参考文献
[1] 万书波.中国花生栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,2003.
[2] 贺立红,宾金华.花生黄曲霉防治的研究进展[J].种子,2004(12):39-45.
[3] 周历岚.黄曲霉毒素污染原料的处理[J].中国饲料,1999(18):27.
[4] 杨书信,韩华民.如何预防花生黄曲霉素污染[J].河南农业,2009(9):16-17.