食品中的真菌毒素.ppt

第四章 食品中的真菌毒素 mycotoxins 本章讨论如下问题： 一、真菌及其毒素的概述 二、曲霉及其毒素 三、镰孢菌毒素 四、青霉及其毒素 五、其它真菌毒素 六、重要的真菌毒素管理及允许量标准 第一节 真菌及真菌毒素概述 Fungi and mycotoxins 一、真菌、真菌毒素及真菌毒素中毒 1.真菌 真核微生物 不含叶绿素，无根茎叶，以寄生或 腐生方式生存 有性和无性繁殖 2.真菌毒素 3.真菌毒素中毒 真菌在其所污染的食品中产生的 有毒代谢产物 （粮食、饲料等） 次级代谢产物 真菌毒素引起的对人体健康的各种损害 产毒真菌寄生在粮食或饲料上、在适 宜条件下产生有毒代谢产物 本身含有毒素的真菌 真菌毒素污染的食物 判断下列中毒是否属于真菌毒素中毒 1）外表类似食用菌子实体的有毒真菌，如毒蘑菇。 2）在粮食作物的生长过程中、病原真菌感染这些作物 ，并形成毒素残留在其中如麦角中毒。 3）真菌引起食品的腐败变质，产生有毒有害物质，并 导致食品感官性状的明显受化，如腐烂的柑橘。 4.霉菌 是指菌丝体比较发达而又无子实体的真菌的俗称。凡 是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的 真菌称为霉菌。是一些丝状真菌的通称。 5.霉菌毒素 是由霉菌产生的二级代谢产物。 有些霉菌广泛应用于食品工业 ，如酿造业（酒，醋、酱油） 二、真菌及真菌毒素对食品的污染 粮食及其加工制成品、水果、干果、乳及乳制品、发酵食 品和动物饲料等 玉米、大米、花生、小麦被污染真菌毒素的种类最多 危害：真菌引起的食品变质；真菌毒素引起的中毒 据不完全统计全世界每年平均有2的谷物由于霉变不能食用 三、产毒真菌的种类和产毒特点 能产生毒素的真菌被称之为产毒真菌 产毒真菌只是真菌中的一少部分 产毒菌种中也可能只有一部分菌株产毒 同一菌株的产毒能力也会表现出可变性与差异性 同一菌种或菌株往往可以产生几种不同的毒素 而同一毒素也可由几种真菌产生 产毒真菌产生毒素需要一定的条件 曲霉菌 属 黄曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、烟曲霉、构 巢曲霉和寄生曲霉等 青霉属 岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、红色青霉、 扩展青霉、圆弧青霉、纯绿青霉、斜卧青 霉等 镰孢菌 属 禾谷镰孢菌、三隔镰孢菌、玉米赤霉菌、 梨孢镰孢菌、尖孢镰孢菌、雪腐镰孢菌、 串珠镰孢菌、拟枝孢镰孢菌、木贼镰孢菌 、茄病镰孢菌、粉红镰孢菌等多种 其它真 菌 如麦角菌属、鹅膏菌属、马鞍菌属和链格 孢菌属等 四、真菌毒素的种类与检测 种类 霉菌毒素 蕈类毒素 检测方法 1）理化检测法：包括层析法、气相色谱法、液相色谱 法等 2）生物学检测法：包括皮肤毒性试验、致呕吐实验、 种子发芽实验等 3）免疫化学检测法：即利用抗原抗体反应的原理进行 真菌毒素检测 检测研究进展： 气相色谱法及气-质联用法 酶免疫检测法 化学发光酶免疫检测 蛋白质芯片 “十五”国家重大科技专项 食品安全关键技术研究进展： 研制出具有自主知识产权的快速 、高效免疫检测试剂盒：赭曲霉 毒素A、T2-毒素、黄曲霉毒素B1 、总黄曲霉毒素、玉米赤霉酮、 伏马菌素B1、脱氧雪腐镰刀菌烯 醇 免疫胶体金试纸条：黄曲霉毒素 B1、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯 酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、桔青 霉素 五、真菌毒素的毒性作用及中毒特点 1. 真菌毒素的毒性作用 真菌毒素有几百种，主要作用于实质器官，据此可将真菌 毒素分为7种： 肝毒、肾毒、神经毒、造血组织毒、光过敏性皮肤毒、胃 肠道毒、呼吸道毒、以及类性激素样物质。 2.真菌毒素的中毒特点 1）与食物有联系，从可疑食物中可检出真菌或毒素，从 患者排泄物中可检出毒素； 2）发病有季节性和地区性，但无传染性； 3）有时并发维生素缺乏，但用维生素治疗无效； 4）小分子有机化合物，不能刺激机体产生抗体； 5）化学药物和抗生素的疗效很差或无效。 六、真菌性食物中毒的预防与控制 1.预防措施 1）合理耕作、灌溉和施肥、适时收获 2）减少粮食及饲料的含水量 3）降贮藏温度 4）改进贮藏方式 5）抗性育种 6）加入防霉药剂 7）加强污染的检测和检验，严格执行食品卫生标准 预防去毒 微生物去毒辐射去毒 氨熏蒸去毒吸附去毒 食盐去毒搓洗去毒 加碱去毒加工去毒 放置去毒挑选去毒 2.去毒措施 第二节 曲霉及其毒素 曲霉及其毒素主要有： 黄曲霉毒素 赭曲霉毒素 杂色曲霉毒素 黄曲霉毒素是研究最早 也是目前研究最为清楚的一类曲霉毒素 一、黄曲霉毒素（aflatoxin，AFT） 黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉在生长繁殖过程中所 产生的一种对人类危害极为突出的一类强致癌物质。 （一）黄曲霉毒素的发现 1961年首先从霉 变花生粉中提取 1960年英国伦敦 郊区发生“火鸡X病 黄曲霉毒素B1 黄曲霉毒素G 黄曲霉毒素Bl、 B2、G1、G2 黄曲霉毒素M Ml和M2 衍生物、异构物 和相似物 很多学者对纸层析法提取的黄曲霉毒 素进行了进一步分析，用氯化铝薄层 层析后经紫外线照射，可观察到两种 光亮点，一为蓝紫色荧光，称之为黄 曲霉毒素B1，另一为黄绿色荧光，命 名为黄曲霉毒素G （二）黄曲霉毒素的种类与结构 黄曲霉毒素是一类结构类似的化合物 目前已知黄曲霉毒素除了常见的AFBl、AFB2、AFG1、 AFG2、AFM1、AFM2、AFB2a、AFG2a、AFBM2、 AFGM2a外，尚有多种黄曲霉毒素的代谢产物、异构物和 相似物 通常所说的AFT是指AFB1 （三）黄曲霉毒素的理化性质 在紫外光照射下，B族毒素发出蓝紫色荧光，而G族毒素发 出黄绿色荧光 热稳定性非常好，分解温度高达280 难溶于水、己烷、乙醚、石油醚 可溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、二甲基甲酰胺（DMF） （四）黄曲霉毒素产生的条件 由黄曲霉和寄生曲霉菌生长繁殖产生 这两种霉菌在自然界中普遍存在，易污染食品，尤其是花 生和玉米 黄曲霉毒素对食品的污染及其程度受地区和季节因素以及 作物生长、收获、贮存的不同条件影响 （四）黄曲霉毒素产生的条件 1温度 2pH 3湿度 4基质 5盐 6空气 7微量元素 8其它霉菌 （五）黄曲霉毒素的毒性 主要作用于动物的肝脏 引起肝脏组织 的损伤 导致肝癌 诱发肿瘤的敏感性 易诱发肿瘤 不易诱发瘤 但有中毒症状 u 急性毒性、慢性毒性、三致作用 1.急性毒性 根据对动物的半致死量(LD50)，黄曲霉毒素属于剧毒物， 其毒性为氰化钾的l0倍，砒霜的68倍 黄曲霉毒素中以B1的毒性最强，G2的毒性最弱 主要表现为肝脏细胞变性、坏死、出血等以及肾脏细胞变 性、坏死 2.慢性毒性 主要表现为动物生长障碍肝脏出现慢性损害等 动物LD50（mg/kg体重）动物LD50（mg/kg体重） 豚鼠1.4羊2.0 小白鼠9.0猫、狗0.51.0 大鼠10.2雏鸭0.34 虹鳟鱼2.03猕猴2.27.8 家兔0.3猪（6-7kg）0.62 鸡6.3鲶鱼10.015.0（5d） 黄曲霉素黄曲霉素B1B1对几种动物的对几种动物的LDLD50 50 u 急性毒性、慢性毒性、三致作用 3三致作用 Ames实验和仓鼠细胞体外转化实验中均表现为强致突变 性，它对大鼠和人均有明显的致畸作用 家畜、鱼类、禽类、灵长类等诱发实验性肝癌或其它肿瘤 黄曲霉毒素是目前所知致癌性最强的化学物质 (六)黄曲霉毒素对食品的污染及限量标准 主要污染粮油及其制品，如花生、花生油、玉米、玉米油 、大米、棉籽等。乳 黄曲霉毒素Bl是目前为止所发现的毒性最大的真菌毒素 我国规定/GB2761-2005： WHO推荐: 食品、饲料中黄曲霉毒素（AFT总量）最高允许量 标准为15ug/kg。不合格的等级有：30-50 ug/kg为低毒，50- 100 ug/kg为中毒，100-1000 ug/kg为高毒，1000 ug/kg以上 为投毒 (七)检测方法 薄层色谱、液相色谱、ELISA GB/T 5009.22-2003 食品中黄曲霉毒素Bl的测定 GB/T 5009.23-2003 食品中黄曲霉毒素Bl、B 2、Gl、G2的测定 GB/T 5009.24-2003 食品中黄曲霉毒素Ml与Bl的测定 GB/T 18979-2003 食品中黄曲霉毒素的测定 免疫亲和层析净化 高效液相色谱法和荧光光度法 GB/T 18980-2003 乳和乳粉中黄曲霉毒素M,的测定 免疫亲和层 析净化高效液相色谱法和荧光光度法 SN/T 1736-2006 进出口蜂蜜中黄曲霉毒素的检验方法 高效液 相色谱法 GB/T 17480-1998 饲料中黄曲霉毒素B1的测定酶联免疫吸附法 黄曲霉毒素胶体金试纸条 （A） 银染增强胶体金试纸条 （B） (八)安全防控措施 花生、大豆、米谷、小麦等在贮存前应将其水分含量迅速 降至8-13%以下，并贮存在干燥的地方、75%相对湿度以下 ，室温10以下 贮存期间注意通风防潮 减少食品表面环境的氧浓度 加强对贮存和市售粮油豆谷等农产品检验 化学防霉（溴甲烷、二氯乙烷) 豆类、谷类应先淘洗后烹煮 挑选霉变粒 二、赭曲霉毒素（Ochratoxin） 赭曲霉毒素是曲霉属和青霉属中的某些菌种所产生的一 组次级代谢产物。赭曲霉毒素能毒害所有的家畜家禽，也 能毒害人类，因此对人体健康和畜牧业的发展都有很大的 危害。 （一）基本化学结构与理化性质 赭曲霉毒素的7种结构类似的化合物中赭曲霉毒 素A（OTA）是毒性最强的 赭曲霉毒素溶解于极性有机溶剂，微溶于水和稀 的碳酸氢盐 毒素具有耐热性 （二）主要产毒菌株 由曲霉属和青霉属的某些种产生 洋葱曲霉、硫色曲霉、蜂蜜曲霉、赭曲霉、黑 曲霉等 疣孢青霉、圆弧青霉等 （三）赭曲霉毒素的毒性 1急、慢性毒性 肾脏毒和肝脏毒 不同动物毒性差异大 2致病性 肾脏的严重病变、肝脏的急性功能障碍、脂肪变性 、透明变性及局部性坏死 3三致作用 长期摄入也有致癌、致畸和致突变性 动物实验 （四）赭曲霉毒素对食品的污染及限量标准 赭曲霉毒素常存在于玉米、小麦、大麦、燕麦和 其它原料中 GB 13078.2-2006 饲料卫生标准 饲料中赭曲霉毒素A和 玉米赤霉烯酮的允许量 （五）赭曲霉毒素检测方法 薄层色谱、高效液相色谱、ELISA GB/T 5009.96-2003 谷物和大豆中赭曲霉毒素A的测定 SN/T 1746-2006 进出口大豆、油菜籽和食用植物油中赭 曲霉毒素A的检验方法 三、杂色曲霉素（Sterigmatocystin,ST） 类似的结构 （一）基本化学结构与理化性质 熔点246-248 在紫外线照射下具有砖红色荧光 淡黄色针状结晶，易溶于氯伤、苯、吡啶、乙腈和二甲亚 砜，微溶于甲醇、乙醇、不溶于水和碱性溶液 ST及其衍生物是一类化学结构近似的化合物 （二）主要产毒菌株及其分布 由杂色曲霉、构巢曲霉、焦曲霉及索拉金离蠕孢霉产生 在大米、玉米、花生和面粉上等都曾分离出杂色曲霉和构 巢曲霉 从我国现有状况来看它们不是储粮中主要污染菌，但在少 数地区和粮食品种中也占有相当大的比重 莫桑比克是世界上肝癌高发区之一，其食品中杂色曲霉毒 素检出率较高 （三）杂色曲霉素的毒性 1.急性毒性 肝、肾坏死 2.亚急性与慢性毒性 动物实验（翠猴）引起慢性肝炎，部分肝细胞坏死，纤 维组织增生，甚至肝硬化 3.致癌性 肠系膜肉瘤、肝脏肉瘤、脾血管肉瘤和胃鳞状上皮瘤。 皮肤肿瘤，多数为鳞状上皮癌。也有乳头状瘤，肝癌、肺 癌和淋巴肉瘤等 （四）杂色曲霉素对食品的污染及限量标准 杂色曲霉毒素主要存在于小麦、玉米、大米、花生、大 豆等粮食作物，食品和饲料。 我国目前还没有相关标准。 （五）杂色曲霉素检测方法 薄层色谱 高效液相色谱 气-质联用 ELISA GB/T 5009.25-2003 植物性食品中杂色曲霉素的测定 第三节 镰孢菌毒素 全世界小麦、玉米产区每年都受镰孢菌不同程度 的侵染，并产生镰孢菌毒素致使粮食(小麦、玉米) 不但减产，而且食用受污染的粮食或饲料，可引起 人畜中毒，严重危害人的健康。 主要有T-2毒素、脱氧雪腐镰孢菌烯醇、伏马菌 素、玉米赤霉烯酮等 一、T-2毒素（T2-Toxin） T-2毒素是单端孢霉烯族毒素之一，可由多种真 菌产生。该毒素毒性强烈，在自然界中广泛存在， 严重危害人畜健康。 （一）基本化学结构与理化性质 白色针状结晶，熔点151-152，一般的食物烹调加热方 法不能破坏其结构，在室温下放置6-7年或加热至200，1 -2h毒力仍无减弱 易溶于极性溶剂 碱性条件下次氯酸钠可使之失去毒性 （二）T-2毒素的主要产毒菌株及产毒条件 由早熟禾拟分枝孢镰孢菌、枝孢镰孢菌、梨孢镰孢菌和三 隔镰孢菌等产生 产毒能力随真菌种类而异，同时受到环境因素的影响。枝 孢镰孢菌的最适产毒条件为基质含水量为40-50，温度 3-7；在玉米和黑麦中产毒能力较强，其次为大麦、大米 和小麦；辐射对产毒有影响 （三） T-2毒素的毒性 1.急性毒性 恶心、呕吐、食欲减退或拒食、倦怠和体重减 轻等（P67） 2.慢性毒性 胃腺 淋巴组织 3.三致作用 弱的致畸性和致癌性，不具有致突变性 （四）T-2毒素对食品的污染及限量标准 T-2毒素主要存在于小麦、谷物。 我国目前还没有相关标准。 （五）T-2毒素检测方法 薄层色谱 ELISA 液质/气-质/气-ECD（电子捕获检测器） GB/T 5009.118-2003 小麦中T-2毒素的酶联免疫吸附测定 GB/T 8381.4-2005 配合饲料中T-2毒素的测定薄层色谱法 二、脱氧雪腐镰孢菌烯醇/致呕毒素（ deoxynivalenol，DON） 脱氧雪腐镰孢菌烯醇(DON)又名致呕毒素(VT) DON是一种全球性的谷物污染物 主要是链孢霉属在缺乏营养物质时合成的活性物 质，多存在于大麦、小麦、燕麦和玉米等农作物中 （一）基本化学结构与理化性质 无色针状结晶，熔点为151-152，具有较强的 抗热能力，加热到l10以上才被破坏，121高压 加热25min仅少量被破坏 易溶于水、乙醇等溶剂 (二) 脱氧雪腐镰孢菌烯醇的毒性 * 毒性较弱 1.急性毒性 站立不稳、呕吐、食欲减退或拒食、倦怠和体 重减轻等（P69） 猪 雄性 2.慢性毒性 生化 血液 病理 3.细胞毒性 损伤 抑制蛋白质合成 4.三致作用 致畸性和弱的致癌性，不具有（争议）致突变性 （三）对食品的污染及限量标准 脱氧雪腐镰孢菌烯醇主要存在于小麦、大麦、 玉米，也污染燕麦、高梁等谷物。 我国规定GB 2761-2005 （四）检测方法 薄层色谱、ELISA、HPLC、GC-ECD、MS WS/T 11-1996霉变谷物中呕吐毒素食物中毒诊断标准及处理原则 三、伏马菌素（fumonisin） 伏马菌素是一组由串珠镰孢、轮状镰孢、多育 镰孢和其它一些镰孢菌种产生的真菌毒素 串珠镰孢是玉米的一种致病菌，是全世界玉米 中分布最广泛的一类真菌 IARC(WHO所属的国际癌症研究所)于1993年评价了伏马菌素的毒性 ，并将该毒素归类为可能的人类致癌物。JECFA (FAO/WHO食品添加剂与 污染物联合专家委员会 )于2001年第一次对伏马菌素进行了评价 （一）基本化学结构与理化性质 FAl、FA2、FA3和FAKl FBl、FB2、FB3和FB4 FCl、FC2、FC3和FC4 FP1、FP2和FP3 (二)伏马菌素的毒性 1、急性毒性及亚急性毒性 在所有的动物实验中，伏马菌素均与肝脏损伤、某些酯 类的水平改变相关，还发现对很多实验动物肾脏的损害 2、致癌性 动物实验表明，长期摄入高水平的伏马菌素(50mgkg 以上)可诱发雌性小鼠的肝癌病并使其寿命缩短、诱发 Fisher-334雄性大鼠的肾癌但不影响其寿命 3、马的脑白质软化病 （三）伏马菌素对食品的污染及限量标准 伏马菌素主要污染玉米及其制品，也污染燕麦 、高梁等谷物 我国目前还没有相关标准 （四）伏马菌素的检测方法 薄层色谱、HPLC、GC-MS、免疫化学、毛细管电 泳 第四节 青霉及其毒素 一、展青霉素（Patulin，Pat） 广谱抗生素有毒物质 （一）展青霉素对食品的污染 展青霉素主要存在于霉烂苹果和苹果汁中。在 苹果酒、苹果蜜饯等制品，及梨、桃、香蕉、葡萄 、杏、菠萝等食品中也曾有检出 侵染米粒时，呈灰白病斑，白垩状。 GB 2761-2005 食品中真菌毒素限量（MRL 50ug/kg) （二）展青霉素的毒性及检测 以神经中毒症状为主要特征，表现为全身肌肉 震颤痉挛、对外界刺激敏感性增强、狂噪、后躯麻 痹、跛行、心跳加快、粪便较稀、溶血检查阳性等 具有致癌性 对大鼠和小鼠没有致畸作用，但对鸡胚有明显 的致畸作用 薄层色谱、HPLC、ELISA GB/T 5009.185-2003 苹果和山楂制品中展青霉素的测定 二、桔青霉素（Citrinin） （一）桔青霉素对食品的污染及限量标准 桔青霉素主要污染大米，尤其是加工精磨后的 大米，是“黄变米”中的霉菌毒素之一。 在花生、小麦、大麦、燕麦和黑麦中都曾有检 出桔青霉素的报告。 我国目前还没有相关标准。 备注备注 (二)桔青霉素的毒性及检测 是一种肾毒素，急性或慢性肾病，并伴随多尿 、口渴、呼吸困难的症状 对小肠平滑肌具有兴奋作用，导致动物机体胃 肠功能紊乱，发生腹泻 薄层色谱、荧光分析、ELISA GB/T 5009.222-2008 红曲类产品中桔青霉素的测定 三、黄天精 （一）黄天精对食品的污染及限量标准 主要存在于受岛青霉侵染的稻米，形成黄变米 。受到岛青霉侵染的稻米米粒呈黄褐色（水稻收割后水分 含量高发霉变黄），后为白垩状，有臭味，无荧光。 我国目前尚无标准 （二）黄天精的毒性 动物致癌、肝脏毒 四、黄绿青霉素（citreoviridin,CIT） （一）黄绿青霉素对食品的污染及限量标准 主要存在于稻米、玉米、小麦和大麦 黄变米中的毒素之一 我国目前尚无标准 9191 （二）黄绿青霉素的毒性及检测 主要出现上行性麻痹 SN/T 1514-2005 进出口粮谷中桔青霉、黄绿青霉、岛青霉检 验方法 12-13 水分146 第五节 其它真菌毒素 一、蕈类毒素 蕈类通称蘑菇，属真菌植物。蕈类通常分为食 蕈、条件可食蕈和毒蕈三类。 我国食蕈近300种，毒蕈约180多种，其中含剧 毒能将人致死的毒蕈在30种 鹅膏毒素是最常见的一类蕈类毒素，依据鹅膏 毒素的毒性，把它分成二个族：毒肽和毒伞肽。毒 肽由鬼笔肽、鬼笔酐、鬼笔素和制白条蕈组成；毒 伞肽包含-、-、-、-的鹅膏素和蝇蕈素。 毒肽具有速毒作用，小白鼠和大白鼠服用较高的剂 量在1-2h内即死亡。毒伞肽是慢性作用，其毒性比 毒肽高10-20倍。毒伞肽和毒肽都具有一种含硫桥 的环肽，该桥由半胱氨酸的硫基与色氨酸或-羟 基色氨酸中的吲哚核结合而成。 白杵蘑菇 白黄蜜环菌 白林地蘑菇 白香蘑 粉紫香蘑 褐环粘盖牛肝菌 褐鳞蘑菇 花脸香蘑 绒柄小皮伞 黄褐环锈伞黄 绿蜜环菌 灰环口蘑 灰紫香蘑 尖鳞环锈伞-刺儿蘑 角孢离褶伞 金耳 焰耳 柱状白蚁伞 金盖鳞伞 篱边粘褶菌-药用 桦革褶菌-药用 松口蘑 松乳菇 棕灰口蘑 双环林地蘑菇 肉色香蘑 香菇 草菇 羊肚菌 榛蘑及其产品-长白山特产 元蘑及其产品-长白山特产 毒蝇伞 赭红拟口蘑 橙盖鹅膏 肉褐鳞小伞 毒鹅膏菌 臭黄菇 细褐鳞蘑菇 摩根小伞 半卵形斑褶菇 毛头鬼伞 铅绿褶菇 美丽粘草菇 秋盔孢伞 毛头乳菇 土生红褶菌 粪锈伞 介味滑锈伞 细环柄菇 白黄粘盖牛肝菌 白毒伞 二、麦角毒素 麦角中毒是人们发现最早的真菌毒素中毒症之 一，在公元1500-16