《Aquaculture and Fisheries》：Aflatoxins contamination of aquafeed: Toxicological impacts and mitigation strategies in finfish and crustacean aquaculture
编辑推荐：
真菌毒素是真菌产生的有毒次级代谢产物，对全球水产养殖的安全性、生产力和可持续性构成重大挑战。水产饲料原料，特别是谷物、油籽粕及其他植物源性蛋白源，经常受到真菌毒素的污染，包括黄曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）、赭曲霉毒素A（OTA）、伏马菌素
真菌毒素是真菌产生的有毒次级代谢产物，对全球水产养殖的安全性、生产力和可持续性构成重大挑战。水产饲料原料，特别是谷物、油籽粕及其他植物源性蛋白源，经常受到真菌毒素的污染，包括黄曲霉毒素（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）、赭曲霉毒素A（OTA）、伏马菌素（FB1）、单端孢霉烯族毒素（T-2毒素）和玉米赤霉烯酮（ZEA）。其中，黄曲霉毒素B1（AFB1）是水产养殖中最为普遍且研究最深入的真菌毒素。大量研究表明，AFB1会对多种养殖鱼类和甲壳类的生长性能、血液学和生化参数、免疫能力、抗氧化防御及器官完整性产生负面影响，这些物种包括尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）、鲤鱼（Cyprinus carpio）和凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）。除了其公认的肝毒性作用外，AFB1还会改变肠道微生物群、穿透血脑屏障、损害繁殖性能，并在可食用组织中蓄积，从而引发对动物健康和食品安全的重大关切。本综述全面概述了水产饲料中真菌毒素的发生情况、在水生物种中的毒代动力学、物种特异性易感性以及对多个生理系统的不良影响。研究人员进一步提出了一个肠道-肝脏-肌肉轴作为整合框架，将AFB1诱导的肠道屏障破坏与肝脏生物活化联系起来，并最终关联到可食用组织残留物蓄积和食品安全风险。该综述还严格审视了当前的缓解策略，包括物理和化学脱毒方法、矿物和生物真菌毒素吸附剂（膨润土、沸石、蒙脱石和酵母细胞壁产品）、益生菌、植物源性化合物、抗氧化剂以及新兴的纳米技术方法。最后，该综述讨论了现行监管标准，指出了现有知识空白，并确定了关键的研究重点，以支持有效的真菌毒素管理策略，提高水产养殖生产的长期可持续性和安全性。
研究背景与科学问题
全球水产养殖业正经历快速扩张以满足日益增长的蛋白质需求，而水产饲料的原料构成已从海洋源成分转向以豆粕、玉米蛋白粉等植物基原料为主。这一转变显著增加了饲料受真菌毒素污染的风险。真菌毒素，尤其是黄曲霉毒素B1（AFB1），是由曲霉菌属等真菌产生的次级代谢产物，具有高热稳定性，常规饲料加工（如80-90°C的制粒过程）无法将其降解。AFB1已被国际癌症研究机构（IARC）列为I类人类致癌物，其对水生动物的毒害作用涉及生长抑制、肝损伤、免疫抑制、氧化应激、肠道菌群失调乃至神经毒性等多个方面。此外，AFB1可在可食组织中残留，对消费者构成直接食品安全威胁。尽管已有针对单一物种或单一方面的综述，但缺乏一篇同时涵盖鱼类和甲壳类、整合真菌毒素发生规律、种间毒代动力学差异、多器官病理学及综合缓解策略的系统性综述。因此，本研究旨在填补这一空白，为水产养殖中真菌毒素的科学管理和风险防控提供全面依据。
研究方法与技术路线
该综述系统性地收集并分析了来自全球主要水产养殖区域（东南亚、南美、非洲等）的大量已发表文献数据，涵盖了商业饲料及原料中真菌毒素的检测数据、不同鱼类和甲壳类的剂量-反应关系实验、毒代动力学研究以及多种缓解策略的效果评估。关键技术方法包括：利用高效液相色谱（HPLC）、液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）及酶联免疫吸附测定（ELISA）等方法进行毒素定性与定量分析；通过体内饲喂试验评估AFB1对生长性能、血液指标、抗氧化酶活性、组织病理学及免疫功能的剂量依赖性影响；采用体外结合实验及体内验证试验评价各类吸附剂（如蒙脱石、沸石、酵母细胞壁）及生物添加剂（如益生菌、植物提取物）的解毒效果。
主要研究结果
2. 水产饲料中真菌毒素的来源与发生
研究发现，黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉在高温高湿条件下产生，这与东南亚、非洲和南美等主要水产养殖区的气候高度重合。全球调查显示，超过90%的水产饲料样品至少被一种真菌毒素污染，AFB1在原料中的检出率高达40%-90%，热带地区最高浓度甚至超过1000 μg/kg。更为重要的是，多种真菌毒素共同污染是常态而非例外，例如AFB1常与伏马菌素（FB1）、玉米赤霉烯酮（ZEA）及脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）共存，这种共污染会产生协同或累加毒性效应。
3. 真菌毒素在水生物种中的毒代动力学
AFB1经口摄入后，主要通过肠上皮吸收并经门静脉循环进入肝脏。在肝脏中，由细胞色素P450酶系（主要为CYP1A和CYP3A）介导的生物活化作用将其转化为高活性的中间体AFB1-8,9-环氧化物。该环氧化物可与DNA形成加合物，导致基因突变，也可与蛋白质结合引起肝细胞坏死。解毒途径则依赖于谷胱甘肽S-转移酶（GST）催化的谷胱甘肽结合反应。种间敏感性差异巨大：虹鳟因环氧化速率极高而极度敏感，而鲤科鱼类相对耐受。在组织残留方面，AFB1主要在肝脏中蓄积，但在可食用的肌肉组织中也有检出，部分研究中的鲫鱼卵巢和肌肉残留量甚至超过了欧盟10 μg/kg的安全限值。基于此，研究人员创新性地提出了“肠道-肝脏-肌肉轴”概念，指出AFB1首先破坏肠道屏障并诱导菌群失调，增加毒素向肝脏的通透性；肝脏的生物活化与解毒平衡决定了进入体循环的毒素比例；最终，低代谢活性的白色肌肉作为被动储库缓慢清除残留物，直接决定了消费者的暴露风险和水产品品质。
4. 真菌毒素对鱼类的影响
AFB1对所有研究的鱼类均造成生长性能下降，即使低至100-200 μg/kg的剂量也能显著降低尼罗罗非鱼的增重率和饲料转化率。血液学分析显示红细胞计数、血红蛋白及血清总蛋白水平下降，而丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）等肝损伤标志物升高。氧化应激是核心致病机制，表现为丙二醛（MDA）升高及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性降低，并激活Keap1-Nrf2通路。免疫抑制表现为淋巴细胞减少、吞噬功能受损及溶菌酶活性下降。组织病理学检查确认肝脏为主要靶器官，呈现空泡变性、坏死及纤维化；此外，AFB1还能破坏血脑屏障并损害脑突触体活性，表现出神经毒性。生殖毒性方面，AFB1可在卵巢中蓄积，影响卵子质量和幼体发育。
5. 真菌毒素对甲壳类动物的影响
在对虾中，肝胰腺（相当于脊椎动物的肝脏）是AFB1的主要靶器官。研究表明，50-100 μg/kg的AFB1即可降低斑节对虾的生长性能，而2500 μg/kg的剂量导致存活率降至26.32%。对于凡纳滨对虾，AFB1会破坏肠道微生物群、损害抗氧化能力和免疫基因表达，并在15 ppm的高剂量下短期内引发高死亡率和严重的肝胰腺病变。体外研究还发现，AFB1与FB1联合暴露对碱性磷酸酶活性具有协同抑制作用，凸显了多重毒素共存的现实风险。
6. 缓解策略
预防是最有效的策略，包括选用抗病品种、合理收获、快速干燥至水分低于14%以及采用气密储存。当预防不足时，物理吸附是最广泛应用的脱毒手段。蒙脱石、钙基膨润土和沸石等铝硅酸盐矿物可通过层间化学吸附或离子交换有效降低AFB1的生物利用率，减轻生长抑制和肝病理损伤。纳米级沸石因其更大的比表面积展现出更强的捕获效率。酵母细胞壁制品（富含β-葡聚糖和甘露寡糖）不仅通过疏水作用结合毒素，还能发挥免疫刺激的双重功效。生物及营养干预措施也显示出潜力：螺旋藻、褐藻糖胶、迷迭香等天然抗氧化剂可缓解氧化应激；益生菌如戊糖乳杆菌HC-2能改善肠道形态和免疫功能。然而，研究强调，体外吸附数据不能直接等同于体内疗效，需建立分级验证体系。
总结与展望
该综述系统整合了水产饲料中黄曲霉毒素从源头污染到最终对人体健康影响的完整链条，首次提出“肠道-肝脏-肌肉轴”作为理解AFB1体内命运的综合框架。研究结论明确指出：当前基于单一毒素的监管标准不足以应对实际生产中多种毒素共存的复杂情况；不同物种对AFB1的敏感性差异极大，亟需制定物种特异性的安全限量；现有的物理吸附剂虽能部分缓解毒性，但无法实现完全消除，且存在吸附营养素的风险；生物降解和纳米技术代表了未来最有前景的发展方向。研究人员呼吁未来的研究应优先关注：建立标准化、可比较的组织病理学评分系统；通过蛋白质水平和功能检测（如Nrf2核转位）验证转录组数据；开发分级验证的吸附剂筛选流程；以及深入研究真菌毒素对亲鱼繁殖性能和垂直传递的影响。这些努力将为保障水产养殖的长期可持续性和水产品的消费安全提供关键支撑。
