2. 国家食品安全风险评估中心, 北京 100022
2. China National Center for Food Safety Risk Assessment, Beijing 100022, China
黄曲霉毒素是一组化学结构相似的二氢呋喃香豆素类的衍生物,主要由黄曲霉、寄生曲霉、集峰曲霉和伪溜曲霉代谢产生[1]。自然界中至少存在14种不同类型的黄曲霉毒素,最为常见的包括黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2和M1,其中以黄曲霉毒素B1分布最广,毒性和致癌性最强[2]。黄曲霉毒素B1对人体有明确的致癌性和致畸性,可引起急慢性中毒甚至死亡。1993年黄曲霉毒素B1被国际癌症研究会(IARC)划定为1类的致癌物[3]。世界卫生组织(WHO)、联合国粮食及农业组织(FAO)等国际组织对食品、农产品中的黄曲霉毒素B1均执行严格的监管。黄曲霉毒素B1污染面广,严重威胁人体健康,食品和农产品中黄曲霉毒素污染以及风险评估的研究在全球范围内受到广泛关注,其科学评估数据在风险管理中的应用也受到越来越多的重视[4-7]。
动物类中药材是指动物的整体或者部分、动物体的生理或病理产物、动物体的加工品等供药用的一类中药,具有来源广,活性强,疗效高等特点,具有很大的药用价值[8]。动物药在我国有着悠久的应用历史,从功效来看,动物药的作用多为破血逐瘀、祛风止痒、搜风通络、壮阳益肾等[9]。动物药是中药体系的重要组成部分,具有不可替代性。中药在采收、储藏、制备、运输等过程中若处理不当易受潮霉变,有被黄曲霉毒素污染的可能。在前期的样品普查中发现动物药中黄曲霉毒素污染水平远高于其他中药平均水平,因此对于动物药中黄曲霉毒素的污染应予以高度关注,开展动物药中黄曲霉毒素的风险评估势在必行[10]。本研究以近年来动物药中黄曲霉毒素B1的测定数据为基础,按照风险评估的基本步骤,尝试对于动物药中黄曲霉毒素B1做出定量风险评估,筛选出高风险品种,为中药材及制剂中黄曲霉毒素的风险评估提供新的思路,为动物药的科学监管以及黄曲霉毒素限量检查项的设置提供依据。
1 材料与方法 1.1 样品采集样品分别来源于北京同仁堂中药饮片厂、北京卫仁中药饮片厂、北京德威治药房、北京时代千方大药房、安徽亳州药市、广西玉林药市及部分国家抽验样品,由中国食品药品检定研究院康帅助理研究员鉴定。
1.2 样品测定样品经有机溶剂提取,免疫亲和柱净化后,利用高效液相色谱-光化学衍生-荧光检测器,对收集到的13种61批动物药中黄曲霉毒素B1的残留量进行测定[10]。色谱条件:采用博纳艾杰尔Venusil MP C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),以甲醇-乙腈-水为流动相,梯度洗脱[0~17 min,甲醇-乙腈-水(10:25:65)→甲醇-乙腈-水(10:45:45);17~20 min,甲醇-乙腈-水(10:45:45)→甲醇-乙腈-水(10:65:25);20~22 min,甲醇-乙腈-水(10:65:25);22~23 min,甲醇-乙腈-水(10:65:25)→甲醇-乙腈-水(10:25:65)],流速1.1 mL·min-1,柱温40 ℃;采用柱后光化学衍生法:光化学衍生器(254 nm);以荧光检测器检测,激发波长360 nm,发射波长450 nm,进样量50 μL。并以随行质量控制(包括随行空白试验以及随行回收试验)来确认方法的适用性,结果均符合残留检测要求。
1.3 动物药中黄曲霉毒素的风险评估我国在食品、农产品中黄曲霉毒素的风险评估方面尚在起步阶段,关于动物药中黄曲霉毒素的风险评估研究尚在探索阶段。本文尝试采用“点评估”的方法,对于动物药中黄曲霉毒素B1进行定量风险评估。与其他危害因子风险评估程序一致,动物药中黄曲霉毒素B1的风险评估包括危害识别、危害描述、暴露评估和风险描述4个步骤。
1.3.1 危害识别黄曲霉毒素B1主要通过形成环氧化物抑制细胞中的核酸、蛋白质等发挥作用,具有极强的毒性,其肝毒性约为氰化钾的10倍,砒霜的68倍,三聚氰胺的416倍[10]。流行病学研究表明,食物中的黄曲霉毒素B1含量与肝细胞癌症发生呈正相关。国际癌症研究机构将黄曲霉毒素B1定为Ⅰ类致癌物,指出其对人体有明确的致癌性、致畸性、致突变性,可引起急慢性中毒,甚至死亡。
1.3.2 危害特征描述由于黄曲霉毒素具有遗传毒性和致癌性,目前国际组织对黄曲霉毒素还没有建立每日耐受摄入量(TDI)、临时每日耐受摄入量(PTDI)、临时每周耐受摄入量(PTWI)等健康指导值。随着黄曲霉毒素毒理学和暴露评估研究的不断发展完善,黄曲霉毒素危害特征描述的方法从早期的简单定性逐步向半定量、定量评价的方向发展。1987年,联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)首次对黄曲霉毒素进行了风险评估,当时由于黄曲霉毒素毒理学研究数据不充分,仅采用定性的危害特征描述的方法,建议将黄曲霉毒素的暴露尽可能降低到实际可实现的水平,即采用ALARA(as low as reasonable achievable)原则[11]。自JECFA第31次会议后,黄曲霉毒素的膳食暴露与肝癌的流行病学的研究备受大量学者的关注[12-14]。
1997年,在JECFA第49次会议中,委员基于黄曲霉毒素动物毒理学试验和人类流行病学数据,应用不同数学模型外推,首次提出了黄曲霉毒素B1的“致癌作用强度”这一概念,用于黄曲霉毒素的危害特征描述,其意义是每1 ng·kg-1的黄曲霉毒素B1摄入量导致每年每10万人发生癌症的病例数[15]。
根据JECFA的研究报告,当黄曲霉毒素日暴露量为1 ng·kg-1时,对于乙肝表面抗原阴性者的危害强度为每10万人中有0.01例癌症病例,对乙肝表面抗原阳性者为每10万人中有0.3例癌症病例[15]。黄曲霉毒素B1的致癌作用强度的计算公式为[15]:
$ {\rm{AP = 0}}{\rm{.3}} \times \mathit{P}{\rm{ + 0}}{\rm{.01}} \times (1 - P) $ | (1) |
公式(1)中,AP为黄曲霉毒素B1的致癌作用强度;P为乙肝病毒感染率,在第十四届国际病毒性肝炎和肝病大会新闻发布会上,根据北京大学医学部教授庄辉的介绍,目前中国约有7%的乙肝病毒携带者。经计算,中国黄曲霉毒素B1的致癌作用强度为0.03。
1.3.3 暴露评估暴露评估的目的是确定特定暴露情形下风险因子的暴露量,从而为风险评估提供可靠的暴露数据。黄曲霉毒素B1日暴露量的计算公式为:
$ {\rm{EXP = LP}} \times {\rm{HR}} \times \mathit{f}{\rm{/bw}} $ | (2) |
公式(2)中,EXP为黄曲霉毒素B1日暴露量(ng·kg-1);LP为药材日消费量(g·d-1),可参照《中华人民共和国药典》规定的最大摄入量(g·d-1);HR为检出动物药中黄曲霉素B1测定均值(μg·kg-1);f为消费频率校正;根据国家食品安全风险评估中心提供的我国居民中药材消费量调查数据,中药材服用天数的P95值为90 d,即年服用频率为0.247;bw为人体体质量,一般为60 kg。
1.3.4 风险描述因黄曲霉毒素B1具有致癌性,对其进行的风险描述不能采用重金属及有害元素、农药残留等危害物质风险描述中常用的健康指导值与实际暴露量比较得到风险商的方法。对于黄曲霉毒素B1的风险描述,采用JECFA提出的“超额风险”的方法[15]。超额风险为黄曲霉毒素暴露可能增加的肝癌病例数,美国环保署(USEPA)选用的可接受的水平是百万分之一(10-6),即认为在每100万人中增加1例癌症病例,风险可接受[16]。
黄曲霉毒素B1超额风险的计算公式[15]:
$ {\rm{PR = EXP}} \times {\rm{AP}} $ | (3) |
公式(3)中,PR为黄曲霉毒素B1的超额风险;EXP为公式(2)计算得到的黄曲霉毒素B1的日暴露量;AP为公式(1)计算得到的黄曲霉毒素B1的致癌作用强度。
2 结果与分析对收集的动物药中的黄曲霉毒素B1进行了测定(表 1)。其中,蕲蛇和僵蚕由于较难收集,分别收集到2批和3批样品,其他品种均收集到4批以上,可以从一定程度上反映该品种被黄曲霉毒素B1污染的状况。对未检出值按检测下限进行统计,本试验黄曲霉毒素B1的检测下限为0.5 μg·kg-1。《中华人民共和国药典》2015年版在柏子仁等14味药材及其饮片项下,设置了黄曲霉毒素的限量标准(其中地龙、蜈蚣、水蛭、全蝎为动物药),规定每1 000 g药材含黄曲霉毒素B1不得过5 μg[17]。从测定结果可见,土鳖虫、蜂房、九香虫、水蛭分别检出黄曲霉毒素B1 4批、6批、1批、1批,其中土鳖虫的最大检出值为28.81 μg·kg-1,超出限量(5 μg·kg-1)数倍,九香虫的最大检出值为336.69 μg·kg-1,超出限量(5 μg·kg-1)数十倍,而蜂房的最大检出值高达602.35 μg·kg-1,超出限量(5 μg·kg-1)百倍。
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表 1 动物药中黄曲霉毒素B1的暴露量以及风险情况 Tab.1 Exposure and risk of aflatoxin B1 in traditional animal medicines |
按照“1.3”中风险评估的4个基本步骤,对动物药样品中的黄曲霉毒素B1进行风险评估,分别计算了黄曲霉毒素B1的平均日暴露量和平均超额风险(表 1)。动物药的日暴露量为0.010~4.323 ng·kg-1。蜂房的平均超额风险为每年1.297例癌症病例每100万人,即每年每百万人中可增加多于1人的癌症病例,风险应予以关注。而其他动物药的年平均超额风险小于1,说明大多数动物药中黄曲霉毒素B1的风险可控。
3 结语本文尝试对动物药中黄曲霉毒素B1做出定量风险评估,为中药材及制剂中强致癌性物质黄曲霉毒素的定量风险评估打开新思路。研究表明,部分品种动物药中黄曲霉毒素B1的残留量较高,甚至严重超标。风险评估的结果表明,除了蜂房的致肝癌风险应予以关注外,大多数动物药中黄曲霉毒素B1的风险可控。建议加强动物药中黄曲霉毒素的污染基础数据库建设,摸清中国动物药中黄曲霉毒素的污染类型和污染程度。对于高风险品种蜂房,继续积累其黄曲霉毒素的数据,进一步完善动物药中黄曲霉毒素等真菌毒素的风险评估技术手段,探索建立既符合国际通行规则又兼顾本国国情且适用于中药使用特点的风险评估模型,为动物药的科学监管、黄曲霉毒素标准的制修订和编制风险评估技术指导原则提供技术支撑。同时尽快组织开展中药材贮藏规范化研究,防止黄曲霉毒素的污染;并加强黄曲霉毒素脱除技术的研究,从根本上解决其污染问题。
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