综述:工作场所真菌毒素的吸入暴露:一种被忽视且未受监管的健康危害

《Toxicon》:Inhalation exposure to mycotoxins in occupational settings: an underrecognized and unregulated health hazard

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Toxicon 2.8

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   摘要霉菌毒素是由曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)和镰刀菌属(Fusarium)等真菌属产生的次级代谢产物,已知可导致人类肝毒性、肾毒性、致癌性和免疫毒性效应。虽然针对黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏马毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮等主要霉菌

  

摘要

霉菌毒素是由曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)和镰刀菌属(Fusarium)等真菌属产生的次级代谢产物,已知可导致人类肝毒性、肾毒性、致癌性和免疫毒性效应。虽然针对黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏马毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮等主要霉菌毒素,已有明确的法规阈值来管理膳食霉菌毒素摄入量,但农业和食品加工从业人员因吸入途径暴露所导致的健康后果仍未得到充分认识。重要的是,目前没有专门针对气溶胶化霉菌毒素的健康型职业暴露限值,这在职业健康实践中造成了显著的知识空白。数据表明,局部细胞色素-P450依赖性生物活化可能使暴露个体面临气道炎症和免疫功能受损的风险,同时也可能存在霉菌毒素吸入后导致肺部致癌效应的合理机制性风险。尽管如此,支持此类不良呼吸结局的可靠人类流行病学数据仍然缺乏。本叙述性综述汇总了现有的毒理学发现、现场实测暴露水平和健康相关观察数据,重点聚焦于职业吸入场景。通过按证据的推理强度对证据进行分类,本文旨在阐明吸入相关危害,并为后续风险评估工作及针对易感工作群体的靶向防护措施奠定基础。

引言

霉菌毒素是真菌属产生的低分子量次级代谢物,主要包括曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)和镰刀菌属(Fusarium)(Raduly et al., 2023)。目前已描述的霉菌毒素结构超过400种,但仅约10至15种化合物因具有确凿的不良健康效应记录而引发重大公共卫生关注,如黄曲霉毒素(AF)、赭曲霉毒素A(OTA)、伏马毒素(FUM)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)(Stoev, 2023; Di Salvo et al., 2025)。经典毒性包括肝毒性、肾毒性、免疫毒性和致癌性,其中AFB1被国际癌症研究机构(IARC)归类为1类致癌物(Deng et al., 2025)。已实施严格的法规阈值来管理膳食霉菌毒素摄入量。例如,欧盟(EU)设定直接供人食用的谷物中AFB1的最大允许浓度为2.0 μg/kg(Pasca et al., 2024),而中国相应标准为20 μg/kg。对于小麦、大麦、水稻及非玉米谷物产品,欧盟维持2.0 μg/kg的限制,而中国则适用10 μg/kg的法规上限(Zheng et al., 2022)。
尽管对膳食霉菌毒素暴露的研究已持续数十年,但对气溶胶化霉菌毒素职业吸入的认识仍不完整。造成这一差距的有多个实际障碍:携带真菌成分的气溶胶粉尘具有高度可变且成分复杂的混合物;气溶胶化霉菌毒素的标准化测量工作流程尚不可用;且能够可靠区分经吸入途径而非食物摄入所获取的内源性毒素剂量的生物标志物仍然缺乏。职业现场调查报告显示,粉尘中霉菌毒素浓度比未加工的谷物和饲料商品高出10倍以上(Ndaw et al., 2021b)。证据还表明,肺组织中的CYP酶可对吸入的霉菌毒素进行局部代谢,为吸入可能导致的呼吸道危害提供了机制性支持(Dauda et al., 2022; Rubin et al., 2020)。然而,尚不清楚这些实验室获得的机制性观察在多大程度上适用于实际的工作场所暴露环境。
由于缺乏针对性的职业指南,在谷物收获、物料加工、运输和储存过程中发生的职业吸入暴露仍处于基本不受监管的状态(Stuper-Szablewska and Perkowski, 2017)。流行病学证据表明,长期处于潮湿、易发霉的环境中与哮喘发病率升高和肺功能下降相关(Balasubrahmaniam et al., 2024; Haines et al., 2021; Eiffener et al., 2025)。然而,此类流行病学相关性反映的是对复杂微生物气溶胶混合物的集体暴露,而非单一霉菌毒素成分,这使得难以分离出归因于霉菌毒素的特异性呼吸贡献。当前的职业和室内微生物阈值仅针对真菌孢子制定,而非霉菌毒素残留。北欧专家组(NEG)建议气溶胶真菌孢子限值为105孢子/m3(Eduard, 2009),而韩国执行室内真菌标准为500 CFU/m3(Kim and Kim, 2022; Cho et al., 2019)。值得注意的是,这些基于孢子的基准值不能代表气溶胶化霉菌毒素的安全暴露阈值。尽管此前已为气溶胶化霉菌毒素提出过30 ng/m3的假设性无毒性关注浓度(CoNTC)(Hardin et al., 2009),但该值缺乏权威法规效力,需要在实施实际风险评估前进行进一步的系统验证。
基于上述研究背景,本结构化叙述性综述汇总了当前关于气溶胶化霉菌毒素污染水平、肺毒理学机制以及与职业相关的健康损害的现有证据。本文批判性评估了八种具有显著职业暴露潜力的典型霉菌毒素,包括AFB1、OTA、DON、T-2、FB1、ZEN、麦角生物碱(EAs)和展青霉素。重点关注肺局部代谢激活特征、有前景的暴露和效应生物标志物以及已记录的不良健康结局。表1汇总了2019年至2025年间发表的关键职业暴露研究,列出了气溶胶粉尘中霉菌毒素的测量数据以及暴露工人中的生物标志物反应。

章节摘要

黄曲霉毒素(AFB1)

AFB1是一种具有高度遗传毒性的1类致癌物,主要由黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(A. parasiticus)合成作为次级代谢产物(Lootens et al., 2023; Pang et al., 2022)。其强健的物理化学稳定性使其能在工作场所粉尘基质中长期持久存在,使AFB1能够在气溶胶颗粒物中保持活性并具有较长的空气半衰期。在毒理学风险评估中,欧洲食品安全局已设定了未观察到不良反应水平

挑战与未来展望

尽管关于气溶胶化霉菌毒素发生情况和毒理学的证据日益增多,但仍然存在若干关键的知识空白,阻碍了对职业暴露人群进行全面的风险评估表征。这些空白涉及暴露评估、生物监测、毒性数据以及现实世界中联合暴露场景的复杂性。

结论

职业吸入是某些气溶胶化霉菌毒素一种合理且偶尔可测量的暴露途径,这很可能构成一个被低估的职业呼吸道危害。现场监测和生物监测证据证实,在谷物处理、烘焙和废物管理设施中频繁检出气溶胶化AFB1、OTA、DON和ZEN,并且在暴露工人队列中检测到相应的生物标志物。包括CYP2A13在内的功能性CYP酶的存在,

CRediT作者贡献声明

吴海鹏:数据整理。温朗博:数据整理。罗梅:数据整理。孙明伟:数据整理。陈玲:数据整理。陈月恒:可视化、概念化。黄淑芸:撰写–初稿、可视化、方法论、数据整理、概念化。陈宇婷:撰写–审阅与编辑、指导、经费获取。唐焕文:撰写–审阅与编辑、指导、经费获取

备注

作者声明不存在竞争性经济利益。

利益冲突声明

? 作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到国家自然科学基金(82674700、82103876和82073582)、广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515140169)、广东省医学科研基金项目(A2026071)、广东省大学生创新团队项目(2025KCXTD017)、广东医科大学临床与基础研究科技创新专项项目(GDMULCJC2024165)以及学生创新与
黄淑芸|陈月恒|陈玲|孙明伟|罗梅|温朗博|吴海鹏|唐焕文|陈宇婷
广东医科大学公共卫生学院附属东莞市职业病防治院,中国广东省东莞市,邮编523808
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