黄曲霉毒素中毒(黄曲霉毒素 poisoning)是食用被黄曲霉或寄生曲霉污染并产生毒素的食物所引起的一种急性或慢性中毒,该病属于人、畜共患病,中毒后主要是以肝脏损害和全身出血为特征。

黄曲霉毒素中毒于1960年在英国苏格兰发生,当时被称为“火鸡X病”,相继在美国、巴西和南非等多个国家发生。2004~2005年,肯尼亚暴发了史上最大规模的黄曲霉毒素急性中毒事件,中毒千余人,死亡125人。黄曲霉毒素在自然界中广泛存在,已有约20种黄曲霉毒素被发现,其中B1、B2、G1、G2是主要毒素,以B1毒性最强。黄曲霉毒素毒性和致癌性极强,几乎不溶于水,能溶于油脂、甲醇丙酮三氯甲烷等有机溶剂,不能溶于石油醚己烷乙醚。该毒素耐热性非常强,普通加工与烹调温度很难破坏它,加热到280℃才会裂解、毒性才被破坏。黄曲霉毒素主要污染玉蜀黍属、花生、豆类及其副产品如米酒、油粕、酱油渣等。

黄曲霉毒素中毒患者早期有腹胀、厌食、呕吐等临床表现,严重者2~3周内出现肝、脾大,肝区疼痛,皮肤黏膜黄染,腹腔积液等。治疗方法有一般治疗和药物治疗,其中一般治疗包括催吐、洗胃、导泻、全肠道灌洗,常用药物有复方甘草甜素片、注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸、复方电解质葡萄糖注射液等。预防措施有改善贮藏方法、淘选去毒、吸附去毒等。

分型

黄曲霉毒素中毒可分为两种,分别是急性和亚急性中毒、慢性中毒。

病因

结构

黄曲霉毒素是一类结构相似的化合物,基本化学结构为二呋喃环和香豆素(氧杂萘邻酮),前者为基本毒性结构,后者与致癌有关。已经发现和分离的黄曲霉毒素有B₁、B₂、G₁、G₂、B₂a、G₂a、M₁、M₂、P₁等20余种。它们在紫外线照射下都发出荧光,根据荧光的颜色可以分为两大类:发出蓝紫色荧光的称为B族毒素,包括黄曲霉毒素𝐵1(𝐴𝐹𝐵1)和B₂(AFB₂);发出黄绿色荧光的称为G族毒素,有黄曲霉毒素G₁(AFG₁)和𝐺2(𝐴𝐹𝐺2)。

其中,黄曲霉毒素B₁(AFB₁)可以由所有黄曲霉毒素菌株产生,是所有黄曲霉毒素中毒性最强的物质,AFM₁是AFB₁羟基化的衍生物,AFL、AFH₁、AFQ₁、AFP₁都是从AFB₁衍生出来的;AFB2是AFB1在2,3-脱水后的形式,AFG2是AFG1在2,3-脱水后的形式。食品中常见且危害性较大的黄曲霉毒素包括𝐵1、𝐵2、𝐺1、𝐺2、𝐵2a、𝐺2𝑎、𝑀1、𝑀2等。

产生条件

黄曲霉中60%~94%的菌株可以产生毒素,所有的寄生曲霉都能够产生毒素,中国产生黄曲霉毒素的产毒菌种主要为黄曲霉。黄曲霉毒素主要污染粮食、油料作物的种子、饲料及其制品等。黄曲霉最适生长温度为30~33℃,最低生长温度为6~8℃,最高生长温度为44~47℃,产生毒素的最适温度为24~30℃。产生毒素的最适水分活度为0.93~0.98,例如,黄曲霉在水分为18.5%的玉蜀黍属、稻谷和小麦上生长繁殖时,第3天开始产生黄曲霉毒素,第10天达到产生毒素的最高峰,以后逐渐减少。当黄曲霉形成孢子时,菌丝体产生的毒素会逐渐排出到基质中,黄曲霉产毒的这种迟滞现象,意味着高水分粮食如在2天内进行干燥,粮食水分降至13%以下,即使污染黄曲霉也不会产生毒素。

黄曲霉毒素主要污染玉米、花生和棉籽油等,其次是稻谷、小麦、大麦豆类等。花生和玉米等谷物是黄曲霉生长并产生毒素的适宜基质,一般情况下,花生和玉米在收获前就可能被黄曲霉污染,导致成熟的花生不仅污染黄曲霉并且含有毒素,玉米果穗成熟时,不仅能从果穗上分离出黄曲霉,还能检出黄曲霉毒素。

性质

黄曲霉毒素纯品为无色结晶,相对分子质量为312~346,在水中的溶解度低,最大溶解度为10mg/L,易溶于有机溶剂,如甲醇丙酮三氯甲烷等,但不溶于石油醚己烷乙醚。一般在中性溶液中稳定,但在强酸性溶液中稍有分解,在pH9.0~10.0强碱性溶液中迅速分解,例如AFB₁在中性和弱酸性溶液中稳定,在pH1~3强酸性溶液中稍有分解;在pH9.0~10.0强碱性溶液中迅速分解AFB₁的内酯环,形成邻位香豆素钠,荧光和毒性随即消失。由于AFB₁在强碱作用下形成的钠盐改变了溶解特性,因此人们可以利用这一化学反应从食品中去除黄曲霉毒素。另外,5%次氯酸钠溶液、Cl₂、NH₃、H₂O₂、SO₂等均可破坏黄曲霉毒素的毒性。

黄曲霉毒素是已发现的各种毒素中最稳定的一种,在通常的加热条件下不易破坏。如AFB₁能够耐200℃高温,加热到最大熔点268~269℃才开始分解。因此,一般烹调加热温度难以破坏黄曲霉毒素。

毒理机制

黄曲霉毒素主要经由致癌、致畸、致突变以及免疫抑制等作用对动物产生影响,其主要作用的靶器官为肝脏,能够引发肝脏出血、脂肪变性、胆管增生等情况,甚至会促使肝癌的发生。据相关研究显示,黄曲霉毒素B₁(AFB₁)进入动物体内后,因具有亲肝特性,首先会在肝细胞内聚集,随后在细胞色素P450系统的作用下,转变为8,9-环氧AFB₁(AFB₁-8,9-环氧化合物,AFBO),而催化这一代谢过程的关键酶正是细胞色素P450,且该酶主要存在于肝细胞内。

尽管其代谢产物AFBO在水中的性质极不稳定,但由于其分子结构中含有惰性质子,所以也比较便于研究者对其进行掌控。AFBO可分为两种空间构象不同的异构体,即外AFBO(eX0-AFBO)和内AFBO(inr0-AFBO)。人们认为只有主要在P4503A4作用下形成的eX0-AFBO才是具有基因毒性和致癌性的AFB₁代谢产物。eX0-AFBO能够自发地与核酸蛋白质等生物大分子相结合,形成相应的加合物。因为在肝细胞中P4503A4的含量最多且活性最高,所以AFB₁-脱氧核糖核酸加合物主要存在于肝细胞内。从理论上来说,这种加合物也会存在于诸如肠道上皮细胞以及肺组织等部位,然而,含有AFB₁-DNA加合物的肠道上皮细胞极易脱落,这不利于其发挥基因毒性和致癌性;而在肺组织中,由于P4503A4的含量极低,关于AFB₁-DNA加合物在此处发挥作用的相关报道也并不多。AFB₁与DNA共价结合后,除了部分会在诸如谷胱甘肽硫转移酶等体内二期解毒酶的作用下转化为无毒物质并排出体外之外,还会因分子内电子场的改变,自发地形成其他DNA加合物,进而导致DNA损伤。

致癌性

大量的动物试验表明黄曲霉毒素具有强致癌性,且部分人类流行病学资料表明黄曲霉毒素和癌症存在一定的联系,因此现在倾向于认为黄曲霉毒素是人类的致癌物。动物实验证据充分,黄曲霉毒素对多种动物具有强烈的致癌性。迄今为止,已知黄曲霉毒素可诱发肝瘤的动物有啮齿类、鸟纲、鱼类和灵长目。例如若饲料中的AFB₁含量低于100 μg/kg时,持续喂养小白鼠,第26周即可出现肝癌。黄曲霉毒素诱导肝癌的能力比N-亚硝基二甲胺大75倍,比3,4-苯并芘大4000倍,黄曲霉毒素还能诱导胃腺癌、肾癌大肠癌及乳腺、卵巢小肠等部位的肿瘤。

关于黄曲霉毒素的致癌机制尚未完全清楚,一般认为AFB₁的代谢途径主要是脱甲基、羟化和环氧化反应,其代谢形成的环氧化物能与核糖核酸结合,每一分子AFB₁能与RNA中300个分子核酸连接。AFB₁经肝p-450代谢为8,9-环氧化物,有很强的亲电子性,很易与DNA分子N⁷结合,形成𝐴𝐹𝐵1−𝑁7−鸟嘌呤加成物血浆白蛋白加成物,造成DNA损伤。因此这一环氧化物很可能是AFB₁的致癌性代谢产物。

最近通过分子生物学研究,发现AFB₁可使抑癌基因P₅₃发生突变。AFB₁除本身具有致畸致突变作用外,与肝癌的危险因子HBV和乙醇具有协同作用。但有一些调查也表明肝癌与AFB₁的关系不能肯定。1987年,国际癌症研究中心(IARC)根据世界各地的研究结果,将AFB₁确定为“有充分证据的可能致癌物”。

流行病学

黄曲霉繁殖的最适宜相对湿度为80%以上,因而遭受水灾的年份和潮湿多雨的季节,黄曲霉毒素中毒发生率较高。中国南方高温、高湿地区,一些粮油及其制品容易受到黄曲霉毒素污染,而华北、东北地区和西北除个别样品外,一般不会受到黄曲霉毒素污染。

传播机制

人类接触黄曲霉毒素的主要来源是受污染的食物,有两种通过膳食的摄入途径:①由受黄曲霉毒素(主要为B₁)污染的植物性食物中摄入;②经饲料而进入乳或乳制品(包括干酪、奶粉等)的黄曲霉毒素(主要为M₁)。

临床表现

中毒患者多有前驱症状,表现为发热、腹痛、呕吐、食欲减退等。2~3周后发生中毒性肝病,表现为肝脏肿大、肝区疼痛、黄疸、脾大,严重者出现腹水、下肢浮肿。可有心脏扩大肺水肿,甚至肌肉痉挛昏迷等,多数患者在死前可有胃肠道大出血表现。儿童更易发生黄曲霉毒素中毒,最危险年龄为1~3岁。

检查诊断

诊断要点

根据进食被黄曲霉毒素污染的食物后,出现以肝脏损害为主的临床表现,结合可疑食品中的毒素检测结果,可进行诊断。可疑食物、患者血或尿中检测出黄曲霉毒素,可协助诊断。

治疗

治疗原则

1.当发现中毒后,应立即停止食用被黄曲霉毒素污染的食物,断绝毒素来源。

2.为尽快排出胃肠道内的毒素,可给予盐类泻剂。

3.应用解毒保肝和止血药物,可静脉注射25%~50%葡萄糖溶液,并配伍维生素c制剂。

4.保肝、降黄疸、止血、消炎和对症支持疗法。

一般治疗

催吐、洗胃、导泻、全肠道灌洗。

药物治疗

复方甘草甜素片,成人通常1次2~3片,小儿 1 次 1 片,1日3次,饭后口服,可依年龄、症状适当增减。

注意事项:

1.慎重给药,对高龄患者应慎重给药,高龄患者低钾血症发生率高。

2.由于该制剂中含有甘草酸苷,所以与含其他甘草制剂并用时,可增加体内甘草酸苷含量,容易出现利德尔综合症,应予注意。

3.药品交付时,应指导服药时请将片剂从铝铂包装中取出后再服用,有报道称将铝铂包装一起服用会导致食管黏膜损伤,甚至穿孔引起纵隔炎症等危重并发症。

注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸,初始治疗:使用注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸,每天500~1000mg,肌内或静脉注射,共2周;维持治疗:使用丁二磺酸腺苷蛋氨酸乙硫异烟胺,每天1000~2000mg,口服。

注意事项:

1.注射用冻干粉针须在临用前用所附溶剂溶解。

2.静脉注射必须非常缓慢。

3.有血氮增高的肝硬化前及肝硬化患者必须在医生指导下服用该药,并注意血氨水平。

4.若粉针安瓿由于储存不当而有微小裂口或暴露于热源,结晶由白色变为其他颜色时,应将该药连同整个包装去药房退换。

复方电解质葡萄糖注射液500ml静脉滴注+注射用维生素c,每次2~4g,每日1~2次。

预防

1.改善贮藏方法:降低水分、温度和氧气浓度;加强管理,如仓库干燥、通风,不要将已受污染的与未受污染的农产品混放。

2.不要将受黄曲霉毒素污染的饲料喂养牲畜:黄曲霉毒素B₁在乳牛体内能转化为有致癌作用的黄曲霉毒素M₁而进入牛乳,进而进入人体。

3.淘选去毒:黄曲霉毒素常常集中在少数颗粒中,这些带毒颗粒比健康颗粒轻,外表也较易辨认,可用机械或人工淘除。

4.吸附去毒:植物油受黄曲霉毒素污染,可利用活性白土和活性炭吸附,效果较好。

5.高温高压去毒:黄曲霉毒素较耐高温,在一般烹饪温度下难以消除。但在高温高压下去毒效果较好。

6.碾磨去毒:在粮食中,黄曲霉毒素大部分集中于含脂肪较多的胚体和糠皮等部位。稻谷经精碾后,可去除95%的毒素,玉蜀黍属磨粉也有类似的效果。煮饭前用手将米反复擦洗,经水冲淘5~6次,毒素去除率可达80%以上。

历史

黄曲霉毒素中毒于1960年在英国苏格兰发生,当时被称为“火鸡X病”,相继在美国、巴西和南非等多个国家发生。1993年,黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为I类致癌物,是一类毒性极强的剧毒物质。2004~2005年,肯尼亚暴发了史上最大规模的黄曲霉毒素急性中毒事件,中毒千余人,死亡125人。

参考资料

身边的隐形健康杀手——黄曲霉毒素.莱阳市疾控中心.2025-04-11

“食药安全 科学生活”食品篇之黄曲霉毒素的前世今生.广州市白云区人民政府.2025-04-10

身边的超级致癌物——黄曲霉毒素!.青岛疾病控制.2025-04-10