橘霉素

橘霉素是一種常見於食品中的真菌毒素。化学式为C13H14O5。它是真菌产生的二次代谢产物，会污染长期储存的食物，并引起不同的毒性作用，如肾毒性、肝臟和細胞損傷。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。

歷史
橘霉素最初于1930年代经H. Raistrick和A.C. Hetherington發現的眾多黴菌毒素之一。1941年，H. Raistrick和G. Smith發現橘霉素具有廣泛的抗菌活性。這項發現之後，人們對橘霉素的興趣日益濃厚。然而，1946年，A.M. Ambrose和F. DeEds證明橘霉素對哺乳動物具有毒性。

1993年，世界衛生組織國際癌症研究機構開始評估黴菌毒素的致癌潛力。近年來，黴菌毒素對人類或動物的健康危害已被廣泛研究。 為確保農業生產力和永續性、動物和公共衛生、動物福利以及環境，歐洲議會和歐洲理事會於2002年5月7日頒布的歐盟指令規定了動物飼料中不良物質的最高含量。雖然已為多種食品和飼料產品設定了各種黴菌毒素的最高含量，但歐盟內部尚未根據這些法規或其他法規對橘霉素的含量進行監管。聯合國糧食及農業組織尚未報告食品和飼料中橘霉素的最高含量。

結構與反應性
[[File:Figure 1- Structures of citrinin and its decomposition products.gif|thumb|圖1：橘霉素及其分解產物的結構。基於Clark B.R.等人（2006）[8]的研究。|left|251x251px]]

橘霉素是一種聚酮類黴菌毒素，是某些真菌的次級代謝物。其IUPAC名稱為(3R,4S)-4,6-二氫-8-羥基-3,4,5-三甲基-6-氧代-3H-2-苯並吡喃-7-羧酸，分子式為C13H14O5。桔黴素的分子量為250.25 g/mol。它呈無序的黃色晶體，熔點為175°C。 橘霉素是一種含有共軛鍵的平面分子。由於這些共軛鍵的存在，橘霉素具有自發螢光。橘霉素晶體幾乎不溶於冷水，但可以溶於極性有機溶劑和氫氧化鈉、碳酸鈉和醋酸鈉水溶液。

如上所述，在乾燥條件下，橘霉素在高於175°C的溫度下分解。當有水時，分解溫度約為100°C。已知橘霉素有幾種分解產物，包括苯酚A、橘霉素H1、橘霉素H2和二聚體桔黴素A。分解產物的結構如圖1左側所示。橘霉素H1由兩個橘霉素分子組成，其毒性比橘霉素的原始毒性更高。橘霉素H2是苯酚A的甲醯化衍生物，毒性低於橘霉素。苯酚A似乎主要在酸性條件下生成。二聚體橘霉素A是橘霉素分子的二聚體，主要在中性環境中高濃度橘霉素分解時形成。

橘霉素在體內的反應方式尚不清楚，其生物轉化過程中的中間體也未知。

毒性
毒性有多種類型。目前已研究的橘霉素毒性類型包括急性毒性、腎毒性、遺傳毒性和致癌性。

急性毒性
橘霉素的急性毒性取決於給藥途徑和研究對象。口服給藥所需的致死劑量最高，兔子的LD50為134 mg/kg體重.。靜脈注射所需的致死劑量最低，兔子的LD50為19 mg/kg體重。腹腔內注射兔子的LD50為50 mg/kg體重。

腎毒性和致癌性
一項以雄性大鼠為對象的研究發現，大鼠在暴露於70 mg/kg體重的橘霉素32週後，腎臟重量與體重的比率增加；暴露於80週後，肝臟重量與體重的比率增加。暴露於40週的橘霉素後，大鼠也出現了小腺瘤。

遺傳毒性
在體外哺乳動物細胞中，桔黴素未誘導DNA單股斷裂、氧化性DNA損傷或姊妹染色分體交換，但可誘導小核、非整倍體和染色體畸變。在體內，它可誘導小鼠骨髓染色體異常和亞二倍體。這顯示桔黴素具有致突變性。

参考文献