花生食品安全

第一章花生食品安全危害的种类

我国是世界上最大的花生生产国和出口国，花生在国民经济发展和对外贸易中占有重要地位。花生中含有约50%优质植物油和26%优质蛋白质，营养丰富，风味诱人，特别是富含不饱和脂肪酸、锌以及维生素E、白藜芦醇、β-谷醇、辅酶Q等天然功能成分，可预防心血管病、肿瘤和糖尿病，且健脑、益智、防衰老，既是广大消费者十分喜爱的营养保健食品，又是榨油、食品加工和医药等产业的重要原料。但是，受气候异常，环境恶化，不良的生产、贮藏、加工技术等因素的影响，花生食品容易受到黄曲霉毒素、沙门氏菌、生长调节剂、重金属、残留农药等的污染，导致这些致癌、致畸、致毒的因子超标，不仅危害人体健康，且对花生生产、加工、消费和出口创汇等造成了严重影响，花生食品的安全问题已越来越受到人们的关注。

一、生物性危害

（一）黄曲霉菌及毒素

黄曲霉毒素（Aflatoxin，AFT）是黄曲霉菌（Aspergillus flavus）和寄生曲霉菌（Aspergillus parasiticus）生长繁殖过程中的次生代谢产物，具有强毒性和强致癌性，严重威胁人和动物的健康。黄曲霉菌可侵染花生、玉米、棉花、向日葵等多种作物，其中又以花生和玉米较易感染。早在1960年人们就发现了黄曲霉毒素，当时英国发现有10万只火鸡死于一种以前没见过的病，被称为“火鸡X病”，研究确认该病与从巴西进口的花生粕有关，科学家们很快从花生粕中找到罪魁祸首，即黄曲霉菌产生的毒素，被命名为黄曲霉毒素。花生中常见的黄曲霉毒素主要为B1、B2、G1、G2，其中以B1毒性最强，含量最大。1993年黄曲霉毒素被联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）列为自然发生的最危险的食品污染物之一，黄曲霉毒素B1更被列为Ⅰ级致癌物，是诱发恶性肿瘤—原发性肝细胞癌的主要诱因之一。据流行病学统计，世界范围内28%的肝细胞癌是由黄曲霉毒素引起的（Wu,2014）。

花生的生长环境、品种类型、营养状况等都会影响到黄曲霉的侵染进程。其中，影响黄曲霉菌侵染和产毒的首要因素是花生生育后期的干旱。其次，损伤的荚果比完好荚果黄曲霉毒素含量高。再次，荚果的成熟度即收获早晚也是影响黄曲霉毒素侵染程度的因素，延迟收获的花生黄曲霉感染率通常比适时收获的高20%～30%。另外，在不同的贮藏时间和贮藏条件下，花生感染黄曲霉的程度不同：贮藏2～4年花生种子的产毒量显著高于贮藏不足1年的种子，且贮藏环境对黄曲霉生长和产毒有很大影响。贮藏温、湿度适宜，花生极易受黄曲霉侵染，从而产生黄曲霉毒素。热带和亚热带地区的高温高湿气候条件十分有利于黄曲霉的生长繁殖和毒素的产生。

（二）细菌

我国的食物中毒中，细菌中毒事故占985%，细菌是单细胞原核生物，种类很多，在自然界中广泛分布，与人类关系密切。有些食品如食醋、味精及多种氨基酸都是应用细菌制造的。但是，很多细菌给人类健康带来危害，其中很大部分是经食品传播的。细菌性食物中毒可分为感染型和毒素型两大类。凡食用含有大量病原菌的食物引起消化道感染而造成的疾病称为感染型食物中毒；凡食用由于细菌大量繁殖而产生毒素的食物所造成的中毒称为毒素型食物中毒。

1沙门氏菌

沙门氏菌呈杆状，多数具运动性，有2 000多个血清型，不产生芽孢，革兰染色阴性，需氧或兼性厌氧，最适生长温度为37℃，但在18～20℃也能繁殖。沙门氏菌食物中毒属于感染性食物中毒，是由于摄入了含有大量寄主专一沙门氏菌的食品而引起的。沙门氏菌具有侵袭力，从肠腔进入小肠上皮细胞，引起炎症。主要症状为急性胃肠炎，如恶心、呕吐、腹痛、腹泻。这些症状一般还伴有乏力、肌肉酸痛、视觉模糊、中等程度发热。

据美国联邦食品药品管理局和疾病预防控制中心调查发现，2007—2008年美国佐治亚州的花生公司在12次内部检验中发现公司生产的花生酱可能被沙门氏菌污染，但是并没有根据相关规定将其全部销毁，而是任由其流向市场，结果造成至少8人死亡（其中4名幼儿），另有500多人中毒。人们吃下被沙门氏菌污染的花生酱后，往往会在12～72h内发病，其具体症状为腹泻、发烧、腹部疼痛，并且会持续4～7天。虽然多数患者无需治疗即可自然痊愈，但是幼儿、老人以及免疫力低下的人可能因此造成严重后果，并需要及时接受抗生素资料。

根据沙门菌污染食品的方式不同可以采取不同的措施，减少沙门菌对食品的污染。因为食品的沙门氏菌污染主要来源于动物，所以采取减少动物携带沙门氏菌是最根本的措施。沙门氏菌对热敏感，消除食品中沙门氏菌的最常用方法是热加工，普通的巴氏消毒和烹饪条件就足以杀死沙门氏菌。采用酸化或降低水分活度也可以消除食品中的沙门氏菌。

2大肠杆菌

大肠杆菌为革兰染色阴性的直杆菌，兼性厌氧。生长温度为15～45℃，最适生长温度为37℃，有的菌株对热有抵抗力，可抵抗60℃或55℃ 60min。大肠杆菌可以引起婴儿、甚至所有年龄段人的急性肠炎、引起旅行者腹泻、痢疾、出血性结肠炎等。花生酱等花生制品容易受到大肠杆菌的污染，预防和控制大肠杆菌食物中毒的措施可以参考沙门氏菌，但因为大肠杆菌比较容易侵袭少年儿童，所以要采取一些特殊的措施。

3志贺菌属（痢疾杆菌）

志贺菌为革兰阴性短小杆菌、无芽孢、无鞭毛。志贺菌属细菌有O和K两种抗原，O抗原是分类的依据。营养要求不高，适宜生长温度为10～48℃，最适生长pH值为6～8。致病菌数：10～200个菌可致病，死亡率高。志贺菌食物中毒引起细菌性痢疾，潜伏期1～3d。志贺菌感染有急性和慢性两种类型，病程在2个月以上者为慢性。志贺菌致病因子有3种：侵袭力、内毒素和外毒素。志贺菌可以引起严重的食源性疾病，应开展进一步的研究确定毒素和毒性因子的致病作用。预防和控制志贺菌病首先要求患者不得从事食品处理，食品从业人员必须有良好的个人健康和卫生。

4小肠结肠耶尔森菌属

为革兰染色阴性球杆菌，无芽孢，无荚膜，25℃培养时有周身鞭毛，但37℃时则很少有鞭毛，生长温度为-2～45℃，最适生长温度为22～29℃，是一种独特的嗜冷病原菌。该菌可在低温环境下生存，冰箱贮存花生食品容易受到该菌的污染。小肠结肠耶尔森菌会引起胃肠炎、结核病、阑尾炎、反应型关节炎、腹膜炎等。小肠结肠耶尔森菌具有侵袭性，对组织的侵袭性与它产生的外膜蛋白有关。小肠结肠耶尔森菌产生菌体表面抗原，诱发抗细胞外杀伤作用，但不增加对吞噬细胞的抵抗力，从而协助病原菌的扩散。耶尔森菌对热、氯化钠、高酸敏感。杀死沙门氏菌的环境条件均可杀死耶尔森菌。

5空肠弯曲菌

形态细长，呈弧长形，螺旋形或S形。有鞭毛，运动活泼。革兰染色阴性。微需氧，在36～37℃生长良好。抵抗力较弱，培养物放置冰箱中很快死亡。花生奶等花生制品容易受到该菌的污染。食物中毒症状微痉挛性腹痛、腹泻、头痛、不适、发热等。该菌在小肠内繁殖，侵入上皮细胞引起炎症。有效的控制措施主要是适当的巴氏消毒和烹饪处理、巴氏消毒可以消除奶中的弯曲菌。接触过生肉或其他可能受到污染的食品的用具、设备、案板，应经适当的清洗和消毒。

6金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌为革兰阳性球菌，呈葡萄串状排列，无芽孢、无鞭毛，不能运动，兼性厌氧或需氧，最适生长温度为37℃，对外界因素的抵抗力强于其他无芽孢菌。耐盐性较强。金黄色葡萄球菌引起毒素型食物中毒，进食含葡萄球菌肠毒素的食物后1～6h，先出现恶心、呕吐、上腹痛，继以腹泻。控制温度是控制金黄色葡萄球菌食物中毒的最有效途径，同时适当的冷藏和冷冻也是重要的措施。

7李斯特菌

该菌为球杆状，常成双排列。革兰染色阳性，有鞭毛、无芽孢、产生荚膜。需氧或兼性厌氧，营养要求不高。生长温度为1～45℃。pH值广泛(6～8)，死亡率高。该菌主要经消化道感染，成年人和新生儿都可引起脑膜炎、败血症和心内膜炎等。应从食品加工的原料开始控制李斯特菌在食品中的出现。采取严厉的措施，暴露生产加工过程中可能的污染环节，进行微生物学检查和评估，这是控制产品质量的重要步骤。

（三）花生致敏蛋白

食物过敏严重威胁人类健康，已经成为危害食品安全的重要因素，FAO(1995）报告的八类过敏食物均为常见食物，它们分别是牛奶、鸡蛋、鱼、甲壳类（虾、蟹）、大豆、花生、核果类（杏、板栗、腰果）以及小麦，占所有食物过敏原的90%以上。花生作为大宗消费类食品，是最主要的致敏食品之一。美国报道的63例食物过敏引起的死亡患者中，59%是由花生过敏原引起的，占第一位。我国也曾于1991年和1996年发生过两例儿童食用花生导致致敏性休克和致敏性死亡的病例。据英国研究人员统计，在英国每200个人当中有大约1人对花生敏感。虽然部分人只是对花生有轻度过敏反应，但是，花生也会令一些人出现过敏性休克。花生过敏反应在儿童群体中的发病率较高，2001年美国开展了一项关于儿童食品过敏的调查，发现对花生过敏的儿童占总过敏人群的68%。2001—2005年英国的一项针对入学儿童的调查表明有28%的儿童对花生过敏。2008年，在我国深圳进行的一项常见食物过敏原调查中，儿童对花生过敏达到了644%，已经成为继牛奶、鸡蛋、小麦、虾等过敏原之后，最为常见的食源性过敏原之一（刘萍等，2008）。花生过敏这种过敏通常在儿童时期引发，并伴随终生。对花生过敏的人，哪怕是吃下极为微量的花生或花生油都会引发严重的过敏反应。同时，花生过敏也是食物过敏中导致死亡人数最高的一种。

1花生中主要过敏原

花生过敏原包括多种蛋白质组分，它们高度糖基化，分子量为07～100 kDa，分别属于不同的蛋白质家族。目前国际组织过敏原命名委员会已公布并命名了13种花生致敏蛋白（IUIS Allergen Nomenclature Sub-Committee,20131107,http://www allergenorg/）（表1-1）。其中，Arah1 和Arah2被认为是主要的花生过敏原，90%的花生过敏患者对其过敏(洪宇伟等，2015)。目前，花生蛋白的过敏研究主要集中于 Arahl、Arah2、Arah3。

表1-1花生过敏原

名称种属分子质量异构体等电点IgE结合位点

Arah 1Cupin (Vicillin-type,7S

 globulin)64kDa5425-34,48-57,65-74,89-98,97-105,97-105,107-116,123-132,134-143,143-152,294-303,311-320,325-334,344-353,393-402,409-418,461-470,498-507,525-534,539-548,551-560,559-568,578-587

Ara h 2Conglutin (2S albumin)17kDaArah 201

Arah 20257

5715-24,21-30,27-36,39-48,49-58,57-66

67-74,115-124,127-136,143-152

Arah 301Cupin

(Legumin-

type,11S globulin,Glycinin)58kDa55

Arah 302Cupin

(Legumin-

type,11S globulin,Glycinin)61kDa4633-47,240-254,279-293,303-317

Arah 5Profilin15kDa52

Arah 6Conglutin (2S albumin)15kDa56

Arah 7Conglutin (2S albumin)15kDaArah 701

Arah 702

Arah 8Pathogenesis-related protein,PR-10,Bet v1 family member17kDaArah 801

Arah 802

Arah 9Nonspecific lipid-transferprotein98kDaArah 901

Arah 902

Arah 1016kDa oleosin16kDaArah

 100101

Arah

 100102

Arah 1114kDa oleosin14kDa

Arah 12Defensin8kDa,

12kDa,

5184kDa

Arah 13Defensin8kDa,

11kDa,

5472kDa

（1）Arahl占花生蛋白总量的12%～16%，是分子量为64 kDa的糖蛋白，等电点为54，热稳定性强，耐酶解，不易消化，与豌豆蛋白的序列相似性为40%，在自然状态下可能以较大蛋白质形式（150～200kDa或更大）存在。

通过对Arahl的二级、三级、四级结构的研究表明，Arahl是作为一种三聚体复合物形式出现的；在二级结构水平上具有清晰的二级β折叠，其中31%是α螺旋，36%是β折叠，33%是无卷曲结构；四级结构水平上是含有3个单体的复合物。

当纯化后的Arahl加热到80～90℃时，二级结构折叠加剧，溶解度降低。热处理实验结果表明，Arahl是耐热的，虽然过敏原的蛋白构象发生了变化，但是其变应原性没有减弱或增强。目前，已知Arahl具有两种cDNA同系物形式，确定了对基因重组有重大作用的转录子片段，弄清了Arahl的基因结构。另外，对 Arah1的抗原表位、结构及其基因的原核表达进行了深入研究，建立了气/质联用和多克隆抗体免疫检测 Arahl的方法。

（2）Arah2能被90%以上的花生过敏患者血清所识别。Ara h 2约占花生蛋白总量的59%～93%，包含两种遗传变异体，分别被命名为Arah201与Arah 202，分子量分别为18kDa 和167kDa。与Arah 201相比，Arah 202在72～83号位点上缺失了一条长度为12 个氨基酸的序列。Arah 2稳定性高、耐酶解。主要原因是Arah 2含有大量二硫键，用以保持其结构稳定。在破坏二硫键的情况下，可以大大增加其水解敏感性。Arah2 具有典型的胰蛋白酶抑制剂的结构，并且经过烘烤处理后，Arah2蛋白的抑制剂活性被显著提高，但是通过破坏其二硫键，可以降低它的抑制剂活性。而且Arah2与Arah1、Arah3会引起IgE 交叉反应。包含10 个线性IgE 结合位点。

相对于其他致敏性的 2S清蛋白而言， Arah2是作为连续的多肽链出现的。因Arah2内部精氨酸密码子数量较多，所以，其基因表达水平因菌株和表达载体的不同而有差异。尽管Arah2被公认为是花生过敏原的重要组分，但该家族蛋白的空间结构、热稳定性以及免疫学检测等信息仍比较缺乏。

(3)Arah3具有低聚态稳定结构，含有两个遗传变异体，分别被命名为Arah 301和Arah 302。Arah 301可被44%以上的花生过敏患者血清所识别，在天然状态下是一个分子量达到300 kDa 以上的六聚体蛋白聚合物，可降解为一系列分子量为60 kDa的亚基。Arah 302在2010年前被命名为Arah 4。后来通过比对两者蛋白质一级结构序列发现它们有939%的相同氨基酸序列，因此，它们被认为是同源过敏原，原命名法Arah 4被取消。Arah 302能被53%以上的花生过敏患者血清所识别。据cDNA研究分析发现，Arah 301和Arah 302与蛋白酶抑制剂的结构相似，推测Arah 301和Arah 302具有蛋白酶抑制剂活性。Arah 301 和Arah 302中包括4 个相同的线性IgE 结合位点。

(4)其他花生过敏原组分与前3种花生过敏蛋白相比较，后9种花生过敏原研究较少，信息不完善。其中，Arah 5是抑制蛋白家族(profilin)中的一种结构蛋白，用于控制肌动蛋白的聚合作用。Arah 5的三维空间结构与Hev b8、Bet v2相似；Arah 6属于2S白蛋白，在花生中含量很低，其与Arah 2有59%的同源性，而且热稳定性好，耐酶解；Arah 7含量极低，也属于2S白蛋白，与Ara h 2蛋白氨基酸序列有35%的相似度，且含有2 种遗传变异体，分别命名为Arah 701和Ara h 702［53］,两者序列具有708%的相似度，自126 号位点开始区别较大；Arah 8热稳定性差，不耐酶解，也有两种遗传变异体，分别命名为Arah 801和Arah 802，具有525%的相似度，61～119号位点区别较大。Arah 9是一种非特异性的脂转运蛋白(nsLTP,nonspecific lipid transfer protein)，耐酶解、耐高温，具有两种遗传变异体，分别命名为Arah 901和Arah 902，具有715%的相似度，1～27号位点区别较大。Arah 10 和Arah 11属于油质蛋白，主要来自花生油脂中。Arah 10有两种遗传变异体，分别命名为Arah 1001和Arah 1002，具有869%的相似度，自150号位点以后区别较大。Arah 12和Arah13属于防卫素。

在花生过敏患者的血清IgE结合实验中，70%(13个结合条带/19个条带）的结合条带位于17～63kDa，同时过敏患者血清在15kDa、10kDa、30kDa、18kDa条带处也有很高的比例。这一结果表明，其他分子量的蛋白组分也是重要的花生过敏原。李宏等（2001）研究表明，在花生过敏患者中，有的病人对7种过敏组分过敏，大多数病人对2种或2种以上的组分过敏，仅有少数病人对其中的1种过敏，不同的花生过敏患者其过敏组分也有所不同。所以，开展其他花生过敏原组分的研究，意义也是非常重大的。

2食物过敏的免疫机制及花生过敏临床症状

食物过敏又称食物变态反应（Food allergy），是指食物进入人体后，机体对之产生异常免疫应答，导致机体生理功能的紊乱或组织损伤，进而引发一系列临床症状，如皮炎、哮喘等。变态反应按照发生机制的不同，习惯上被许多学者分为Ⅰ～Ⅳ型，食物过敏属于Ⅰ型即时性过敏。食品过敏原的免疫效应机制包括细胞免疫，但IgE介导的免疫应答是食品过敏的主要效应，包括致敏和发敏两个阶段：一定量的过敏原诱导易感个体产生足够量的IgE，IgE通过血循环分布全身，并与肥大细胞（MastceH,MC）、嗜碱性粒细胞(Basophil,Bas）膜表面特定的受体结合，从而使机体处于致敏状态。当再次接触含相同或相似过敏原成分的食品时，过敏原分子特异性识别致敏细胞膜表面的IgE，诱导细胞脱颗粒释放炎症介质而触发食物过敏症。花生过敏同其他食物过敏一样属于即时性过敏，但是与其他食物过敏的不同处在于，花生过敏病人的这种疾患是终身的，即病人不会随着年龄的增长而对花生的过敏性消失。花生过敏最常涉及的靶器官是胃肠道，凡乎100%的过敏病人都表现有口周皮肤和口咽黏膜的过敏反应，其他主要过敏靶器官包括皮肤和呼吸系统，花生过敏有时可引起过敏性休克，甚至危及生命。

博士，研究员，男，1979年2月5日出生，汉族，山东省阳谷县人。2001年7月毕业于山东大学生命科学学院，获学士学位；2004年7月毕业于山东大学生命科学学院，获硕士学位；2007年7月毕业于中国科学院海洋研究所，获博士学位。2007年7月到中国农业科学院农产品加工研究所工作，2017年1月晋升为研究员。任国际食品技术学会会员（IFT）、国家真菌毒素科技创新联盟副秘书长。主要从事食品真菌毒素防控和脱毒理论与技术研究，先后主持国家重点研发计划课题1项（经费1080万元）、国家自然科学基金2项、公益性行业（农业）科研专项课题1项、973计划项目子课题1项、北京市自然科学基金1项。获中国农业科学院杰出科技创新奖1项、中华农业科技奖二等奖1项；发表文章75篇，其中SCI文章31篇；获授权发明专利22项、申请发明专利24项；所指导硕士研究生获国家奖学金2人次、中国农科院和北京市优秀毕业生1人次。筛选获得能够高效抑制真菌生长和真菌毒素产生的天然植物提取物3种，阐明了其抑制机理；一年的小仓和中仓应用证明3种天然植物提取物均能有效抑制真菌生长和毒素产生，可替代目前粮仓应用的剧毒、易燃的磷化氢；构建了粮油产品真菌菌群高通量测序平台，揭示了花生储藏过程中黄曲霉的发生机制，建立了黄曲霉毒素污染的控制原理；采用荧光高光谱成像系统，研发出了黄曲霉毒素污染玉米和花生的分选去除技术，搭建了快速分选去除平台，研发出了黄曲霉毒素污染谷物的快速分选去除设备。研究成果“花生加工黄曲霉毒素全程绿色防控技术及应用”获得中国农业科学院杰出科技创新奖（第二完成人），成果创新的关键技术、产品与装备已经在青岛天祥食品集团、山东鲁花集团等5家企业推广应用，2013-2015年累积新增销售额46.43亿元，新增利润5.41亿元，新增税收0.81亿元。

　　《花生食品安全》共分四章。第1章主要介绍了花生食品安全危害的主要来源：第二章主要介绍了花生种植、贮藏、加工、包装过程中的危害控制：第三章主要介绍了花生食品黄曲霉毒素的危害控制；第四章主要介绍了转基因花生生产及安全性评价。此外《花生食品安全》对我国转基因产品的相关条例做了详细介绍。
　　《花生食品安全》读者对象主要是从事花生加工、粮食、农业、轻工、食品等专业的师生、科研人员、监管人员和企业技术人员。

第一章花生食品安全危害的种类()

一、生物性危害()

二、化学性危害()

第二章花生食品安全危害控制()

一、花生种植过程中的危害控制()

二、花生贮藏过程中的危害控制()

三、花生食品加工过程中的危害控制()

四、花生食品包装过程中的危害控制()

五、在花生食品生产企业推行HACCP体系()

第三章花生食品中霉菌毒素的危害控制()

一、花生食品中的黄曲霉毒素()

二、花生食品中的黄曲霉等毒素的检测()

三、花生食品中的黄曲霉等毒素的限量标准()

四、花生食品中黄曲霉毒素的削减措施()

五、运用HACCP原理分析花生黄曲霉毒素的预防和控制

(曾义等，2007)()

第四章转基因花生及其安全性评价()

一、转基因花生的生产现状()

二、转基因花生的安全性评价()

附录我国有关转基因产品的相关条例()

参考文献()