专题文章
食品和饲料中链格孢毒素对动物与公共健康造成的威胁
链格孢属Alternaria霉菌在许多植物当中都会产生毒素,包括谷物和油籽。欧洲食品安全局(EFSA)研究了链格孢毒素对人类、农场动物和宠物健康影响,研究不能排除几种类型的毒素存在风险的可能性,这几种毒素会造成鸡的问题,而目前只有鸡方面存在关于毒性的数据可用于风险评估。
总结
链格孢毒素是链格孢属Alternaria霉菌产生的毒素,这种霉菌会造成许多作物的疾病。它们是造成小麦、高粱和大麦霉菌污染的主要霉菌,而且据报向日葵和油菜之类的油籽作物、西红柿、苹果、桔子、橄榄以及其它一些水果和蔬菜当中也会滋生这种霉菌。链格孢菌Alternaria alternata是污染水果和蔬菜的主要链格孢属霉菌,是产生真菌毒素的最重要的种类。由于Alternaria在低温下也能生长,因此这种霉菌会造成这些商品在冷藏运输或存储的过程中也会发霉变质。
链格孢属霉菌产生的植物毒素有70多种,但化学特性分析显示其中只有一小部分对人类和动物有害。一些毒素,例如链孢酚(AOH)、链孢酚单甲醚(AME)、细格孢氮杂酸(TeA)和交链孢毒素(ATX)据描述会引起对动物有害的反应,包括胚胎毒性以及致畸作用。不同的体外系统中的试验结果表明,链格孢菌A. alternata培养提取物以及单个的毒素,例如AOH和AME,具有诱变性和诱裂性。此外,有迹象显示中国某些地区的链格孢毒素可能与食道癌有关。这样,由于可能存在有害影响,Alternaria毒素就和公共健康有关系。目前还没有动物因饲料含有这种毒素而造成中毒的报导。
欧洲委员会(EC)为了能够确定是否需要采取后续的行动,包括填补知识空白,要求欧洲食品安全局(EFSA)就饲料与食品当中的链格孢属真菌构成的公共健康风险提出科学意见。
在食品与饲料链格孢毒素方面,不论欧洲还是国际上以前都从未进行过风险评估。目前,欧洲和世界其它地方关于食品与饲料中的链格孢毒素方面没有法规。因为经过化学定性并且有报导在食品与饲料当中出现过的毒素只有AOH、AME、TeA、iso-TaA、ATX、腾毒素(TEN)、交链孢烯(ALT)和AAL毒素,因此科学意见仅考察这些毒素。然而,若干其它的链格孢毒素已经鉴定。
若干色谱技术可用来对链格孢毒素进行定量分析,最佳选择是液质联用(一前一后)。然而,链格孢毒素分析方面还有一些吸纳之因素,例如样本清洗效率,缺乏标准,以及缺乏食品与饲料的参考材料。大部分分析方法很大程度上都仅在实验室个体内部有效,而关于分析方法的跨实验室有效性、标准化研究还没有进行,也没有进行过测定效率方面的研究。
本次评估用到了食品当中关于AOH (n=2291)、AME (n=2215)、ALT (n=1747)、ATX-I (n=1279)、TeA (n=1947)、TEN (n=1388)和总AAL毒素(n=863)的总共11,730项结果。这些数据来自与两个成员国(84%)以及欧洲报导的文献数据(16%)。关于食品链格孢毒素的数据很大部分都是左截尾数据(结果低于检出限[LOD]/量限[LOQ]),这些数据在不同毒素的检验当中占87%至100%的比例。
在含有链格孢毒素的样本中,AOH、AME、TeA和TEN一般存在于谷物和谷物制品、西红柿和西红柿制品、葵花籽和葵花油、水果和水果制品包括果汁,以及啤酒和红酒当中。
对饲料来说,因为没有链格孢毒素结果提交给EFSA,因此饲料以及农业日用品中的含量数据仅来自于参考文献。根据世界各地链格孢毒素发生率研究,总共用到了1,150项饲料AOH (n=755)、AME (n=158)、ALT (n=129)和TeA (n=108)的结果。结果当中左截尾数据也很多,在不同毒素当中这种数据的比例在9%至66%之间。
零到 EFSA食品链污染物专家组(CONTAM专家组)采用了上下界(LB-UB)方法对饲料与食品中的数据进行评估。下界赋值为零至左截尾结果;上界设为LOD或LOQ至低于LOD和LOQ的结果。
AOH、AME、TeA和TEN浓度最高的食品种类包括豆科、坚果和油籽,尤其是向日葵籽。AOH在这类食物中的含量均值为22µg/kg (下界均值)至26µg/kg (上界均值),最大值1,200µg/kg。对于AME,均值为11(LB)至12µg/kg(UB),最大值440µg/kg。TeA浓度较高 (下界均值 = 333µg/kg; 上界均值 = 349µg/kg; 最大值 = 5,400µg/kg)。TEN为47 (下界均值)至50µg/kg (上界均值),最大值880µg/kg。
总体上,根据公布的欧洲300种饲料及农业日用品发生率数据,AOH在31%的饲料和农产品样本中有检出,浓度在6.3至1,840µg/kg之间(最高的是向日葵籽)。AME在6%的样本中有检出,浓度在3.0至184µg/kg之间(最高的是谷物)。ALT在73%的样本中有检出,浓度在6.3至41µg/kg之间(最高的是小麦粒)。TeA在15%的样本中有检出,浓度在6.3至41µg/kg之间(最高的是燕麦)。
链格孢毒素在食物和饲料存储与加工过程中的特性方面的信息非常少,但有一些迹象显示,链格孢毒素浓度在适宜条件下会升高,在食品与饲料加工过程中肯能保持稳定。
鉴于发生率数据有限,而且低于LOD/LOQ的数据(左截尾数据)比例高,CONTAM专家组决定仅针对成年人(18至65岁)进行有限的日粮暴露评估。
尽管没有针对全部年龄类别计算慢性日粮暴露,但由于儿童相每公斤体重食品消费量更高,因此估计儿童的日粮暴露率比成人高2至3倍。类似的,素食主义者由于进食植物源食物比例更多,因此暴露率也更高。
仅针对成年人对AOH、AME、TeA和TEN的日粮暴露率进行了估算,量化结果分别为7.7%、7.0%、13%和6.0%。由于ALT (0%)、ATX-I (0.2%) 和AAL毒素(0%)定量结果有限,因此未针对它们进行日粮暴露评估。鉴于发生率数据有限,上述估算结果仅具有参考价值。
日粮普查估算的成年人慢性日粮暴露率用LB和UB浓度均值表示为:AOH: 1.9至39ng/kg体重/天;AME: 0.8至4.7ng/kg体重/天;TeA: 36至141ng/kg体重/天;TEN 0.01至7ng/kg体重/天(范围为不同国家的最小LB至最大UB)。
根据欧洲国家的链格孢毒素与食品消费模式,根据现有的极少数据,AOH、AME、TeA和TEN的日粮暴露率主要来自谷物以及谷物制品、蔬菜以及蔬菜制品方面的数据,尤其是西红柿制品、水果及水果制品,包括水果和蔬菜汁、酒精饮料(红酒、啤酒)、油籽和植物油(主要是葵花籽和葵花油)。
农场动物经饲料摄入链格孢毒素的估算仅限于鸡,因为只有这种动物在相关毒素方面有少量数据可用于风险评估。大部分饲料链格孢毒素的发生率数据均不充分,AOH暴露率的估算结果可靠性很有限。经计算,AOH暴露率LB和UB分别为3.0µg/天和6.0µg/天,肉鸡和蛋鸡相同。该暴露率估算结果仅具有参考价值。
哺乳动物体内AOH、AME和ALT等链格孢毒素代谢方面的信息有限。体外实验显示,它们最易被儿茶酚代谢产物羟化,与葡糖醛酸和硫酸形成共轭。关于链格孢毒素在人体以及动物体内的吸收、分配与排泄方面尚无相关信息。
AOH和AME已见报对细菌以及体外培养的哺乳动物细胞具有基因毒性。ATX对细胞具有诱变性,诱导细胞转变,而TEN和TeA对细菌则没有诱变性。在链格孢毒素基因毒性以及致癌性体内试验方面尚无任何数据。据报老鼠食道粘膜当中发现了癌前病变的迹象。
TeA的急性口服毒性在若干动物种类当中获得了研究(对鸡和老鼠的半数致死量LD50分别为37.5和225mg/kg体重)。链格孢毒素相关的繁殖与发育方面的研究有限,无关于口服毒性效果的报导。关于农场动物以及宠物对链格孢毒素敏感性的数据非常有限,无法针对某种毒素或多种毒素的混合计估算数据的误差。
目前关于链格孢毒素对实验动物和/或人类的毒性效果的数据太少,不足以针对各种毒理影响建立参照点。利用啮齿动物进行的纯化链格孢毒素毒性试验显示,链格孢毒素急性毒性的顺序如下:ALT > TeA > AME 和 AOH。然而,这些数据不适合用于链格孢毒素风险评估,因为这些毒素对公共健康构成的风险不大可能是急性中毒造成的。因此现有的短期毒性研究不适合于风险评估的目的。
考虑到链格孢毒素毒性方面的数据甚少,甚至几乎没有,而其中若干种毒素的化学结构已知,CONTAM专家组认为可以通过毒理学关注阈值(TTC)方法来评估这些真菌毒素对人类健康的相对风险。CONTAM专家组认为AOH、AME、TeA和TEN的发生率数据足够满足TTC方法的应用,因此,根据LB-UB方法计算的成年人对AOH、AME、TeA和TEN慢性日粮暴露率均值以及95%暴露率可以进行评估。对于具有基因毒性的链格孢毒素AOH和AME,估算的慢性日粮暴露上界与95%处均值超过了2.5ng/kg体重的TTC值,说明需要更多的化合物特异毒性数据。TeA和TEN在细菌诱变性分析当中结果呈阴性。这类非基因毒性物质的TTC值是1,500ng/kg体重/天。对于TEN,估算的慢性日粮暴露率上界和95%处均值比TTC值低四倍,说明TEN不大可能对人类健康有什么影响。TeA的慢性日粮暴露率(= 13ng/kg体重/天)估算远低于TTC值,因此被认为不会影响人类健康。
目前,关于链格孢毒素对农场与伴侣动物可能影响的知识以及这些毒素在饲料当中发生率的数据很少,不足以评估链格孢毒素对动物健康的风险。鸡对AOH的摄入量上界估算为6µg/天。因为在鸡当中大约高17倍的浓度都没有观察到毒性吉祥,所以按当前的摄入量估算值,AOH不大可能对蛋鸡或肉鸡构成健康风险。至于TeA,假设鸡饲料完全是小麦,那么TeA摄入量大约为120µg/天,大约相当于最低观测不良影响水平的5%。这说明TeA污染的饲料对鸡的健康的负面影响还不能完全排除。而由于缺乏毒理学数据,因此对于其它任何物种,都无法得出结论。
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2011年12月





