橘霉素
橘霉素 |
|---|
|
橘霉素（英语：Citrinin)是红麹制品于发酵过程中，若环境卫生及发酵条件不佳，容易产生的副产品。它是一种常见于食物中的霉菌毒素，由真菌产生的次级代谢产物，会污染长期储存的食物，并引起不同的毒性作用，对人体器官产生如肾毒性、肝毒性和细胞毒性作用。
目录
简介
橘霉素是一种典型的霉菌毒素，橘霉素主要存在于储存的谷物中，但有时也存在于水果和其他植物产品中。主要源自青霉属Penicillium与曲霉属Aspergillus这2类霉菌属，近来发现红麹菌亦会产生橘霉素，而橘霉素对芽孢杆菌Bacillus、链球菌Streptococcus及假单胞菌Pseudomonas等食品腐败菌具有抑制作用 。
红麹菌的二次代谢产物
每个红麹菌代谢产生橘霉素的含量不一样，是由特定的数种霉菌（如青霉菌、曲霉菌及红麹菌等）生长所产生的二次代谢产物，普遍存于谷物中，生长或产生毒素与水分及温度有关，国内可能产生橘霉素的食品以红麹发酵产品为主，一般食品产生橘霉素污染的比例不高，但是可能存在于发霉或是品质较差的小麦、玉米等食品中。红麹代谢物中之橘霉素 (citrinin) 因可能会伤肝、伤肾而大大影响红麹的应用潜力。抑制食品腐败菌功臣，红麹的抗菌物质就是“橘霉素”！橘霉素虽是肝肾毒素，却鲜少有因红麹含有橘霉素而引起毒性，谨慎使用，红麹仍是安全的保健食品。
明朝宋应星于《天工开物》中，即隐喻了红麹菌具有抑菌的功效。1977年 Wong 与 Bau 两位学者实验证实，粗萃取的红麹色素具有抗菌的活性，显示了古人使用红麹防止食物腐败的智慧。而后将在红麹中发现的抗菌物质命名为“monascidin A”。特别的是，科学家将 monascidin A 透过分析工具如核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR)、质谱（mass spectra, MS) 等，证实 monascidin A 和柠檬黄青霉（Penicillium citrinum）所产生的橘霉素是同种物质。
过量摄取
提高肝肾脏等器官罹癌风险
研究发现，过量的橘霉素对动物会提高肝脏、肾脏或其他器官的罹癌风险。虽然国际癌症研究中心（International Agency for Research on Cancer，简称IARC）将其致癌性分类为第3类，即“无法判断是否为人类致癌物质”，但对人类还是有一定的风险存在。
真菌毒素限量标准
大致来说，霉菌毒素属于慢性毒性中毒，较少发生急性中毒， 除非长期食入，不然不会有显著症状出现。临床症状包括肝肾损伤和皮肤、肝肿瘤等，因此台湾“食品中真菌毒素限量标准”第5条规定食品中橘霉素限量应符合：红麹色素0.2ppm以 下，原料用红麹米5ppm以下，使用红麹原料制成之食品2ppm以下。
红麹菌控管
采用基因编辑方式筛选菌种
为避免让民众食用橘霉素污染食品而影响身体健康，从根源来说，应该从红麹制作厂商的红麹菌组中进行品质管制，利用生物科技的方法，筛选橘霉素含量较低的菌株；亦即，使用育种科技及基因工程的方法进行选种。不见得是要基因改造，而是采用基因编辑的方式，运用最少外来基因的影响、甚至是没有外来基因导入而得到的选种方法，这是全世界在育种上的新方向。
政府把关
一般来说，不应由民众一一去确认自己所食用的食物或保健食品橘霉素的量，而是应该由政府针对每个厂商提供出来的种源和产生橘霉素的量进行管控，在下游处要进行抽查和管制以维护品质，在上游处则是协助厂商找到好的菌种，并进行冷冻保存。民众在选择红麹保健食品时，要挑选经过政府HACCP（Hazard Analysis and Critical Control Points, 危害分析重要管制点系统制度）认证核可的厂商，或是来自可靠通路或取得健康食品小绿人标章之食品，才能确保食用上的安全性。[1]
动物实验
以纯橘霉素所试验而得
橘霉素也是一种肝肾毒素，曾有报导指出其对动物及人体具有毒害作用，其 LD50 值在小鼠为35mg/kg、在大鼠为67mg/kg。橘霉素的主要影响部位是在肾脏，同时也会对肝脏、心脏、肠胃与肺脏等组织器官造成伤害。人类的地方性巴尔干肾病、猪之肾脏炎、牛之搔痒症、热病及出血症状等，都与橘霉素有关。在生物毒性的研究中曾有学者指出，以20～80µmol/kg 的橘霉素静脉注射至受麻醉的狗会引起血管扩张，使血压急降 (类似交感神经之作用)。腹腔注射 20～160µmol/kg 的橘霉素于有知觉的狗会产生呕吐现象，当注射剂量超过20µmol/kg，除了会有呕吐现象外，亦会出现下痢、极端脱水与电解质失调等反应；当注射剂量超过40µmol/kg，则会引起肾脏构造的损害，例如：远侧小管的空泡形成、近曲小管细胞排列失常等。此外，目前已有研究指出橘霉素具有致畸形毒性 (teratogenicity)。当注射橘霉素于鸡胚胎中会造成鸡胚胎的畸形，如脑畸形、脚的变形、眼球凸出、形成交叉喙及头颈扭曲方向不正常等，注射量越高致畸形比率越高。
不过以上橘霉素之毒性，均系以纯橘霉素所试验而得，鲜少有因红麹含有橘霉素而引起毒性之报导。
安全限量
红麹为中国几千年来使用历史悠久之传统食品，制定其可能有害成分之安全限量浓度，作为未来研发之红麹相关产品安全标准之参考，使具有多功效、且安全的红麹保健食品上市，让民众能够买的安心、吃的放心。红麹制品中橘霉素含量安全限量的制定--
无明显有害效应剂量之决定
目前红麹之医疗保健功效在欧美医学界亦为备受重视的课题，在台湾也有获得健康食品认证之产品上市，国内对红麹制品中橘霉素含量已订出最低含量标准，使民众在使用红麹保健与健康食品时能有所依循标准。此外，红麹制品中橘霉素含量之安全限量标准，是如何依据实验数据订定？
台大生化科技学系潘子明研究室利用含不同浓度橘霉素(1、2、10、20、200 ppm) 之红麹米进行90天动物试验以评估各浓度之安全性，建立红麹产品之橘霉素最低安全容许浓度。实验结果发现：各组肝脏与肾脏之重量无显著差异。肝肾组织病理切片经国立中兴大学兽医学院动物疾病诊断中心判读，各组肝脏与肾脏之病理组织学检查皆未见任何显著有意义之组织病理变化。细胞试验显示，人类肾细胞（HEK293）与人类肝细胞（HepG2）于 20mM 橘霉素处理72小时，亦不会产生细胞毒性。由本研究结果发现，红麹中的橘霉素浓度于200ppm以内并不会影响肝肾机能，亦不会引发肝肾毒性，推测红麹中的橘霉素浓度之肝肾无明显有害效应剂量(no observable adverse effect level, NOAEL) 为200ppm。
安全限值之决定
由无明显最大有害剂量（NOAEL）提出安全限值时，为考量由动物实验资料外推至人的不确定因素，以及人群毒性资料本身所包含的不确定因素（健康的人与孕妇或婴儿等较敏感族群)而设置转换安全系数。安全系数一般采用100，为物种间差异（10）和个体间差异（10）这2个安全系数的乘积。
台日安全标准
台湾地区由上述实验结果所得之无明显有害效应剂量(NOAEL)为200ppm，根据安全系数(safety factor)(100X)，乃建议红麹产品中橘霉素之限量安全标准为2ppm。此建议量已被食品药物管理署卫生福利部接受，于2007年依据健康食品管理法颁布之红麹健康食品规格标准，红麹产品中所含的橘霉素含量浓度应低于2ppm。虽然日本厚生劳动省于1999年颁布之第七版《日本食品添加剂标准》中规定，红麹色素中橘霉素含量应低于200ppb，然而红麹色素已经初步纯化，故橘霉素之限量标准较低。[2]