课件：食品中的真菌毒素3.ppt

第三节 真菌及其毒素的污染与食品安全,前 言 真菌及其毒素是污染食品的重要生物性污染物质。由于真菌及其毒素发生比较普遍，而且中毒后死亡率高，严重威胁人类的健康。 因此有关真菌及其毒素对人类健康的影响问题，一直是全世界科技工作者关注和研究的课题。,本节讨论如下问题： 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、其他霉菌毒素 六、重要的霉菌毒素管理及允许量标准,一、真菌及其毒素的概述 （一）概述 1、真菌的概念： 真菌是微生物中的高级生物。个体大，不含叶绿素，无根茎叶，以寄生或腐生方式生存，能进行有性和无性繁殖的真核微生物。 真菌毒素是真菌在其所污染的食品中产生的有毒代谢产物。,真菌是具有真核和细胞壁的异生生物。种属很多，已报道的属达1万以上，种超过10万个。 其营养体除少数低等类型为单细胞外，大多是由纤细管状菌丝构成的菌丝体。低等真菌的菌丝无隔膜，高等真菌的菌丝都有隔膜，前者称为无隔菌丝，后者称有隔菌丝。 在多数真菌的细胞壁中最具特征性的是含有甲壳质，其次是纤维素。,常见的真菌细胞器有：细胞核，线粒体，微体，核糖体，液泡，溶酶体，泡囊，内质网，微管，鞭毛等；常见的内含物有肝糖，晶体，脂体等。 真菌通常又分为三类: 霉 菌 酵母菌 蕈 菌（大型真菌） 它们归属于不同的亚门。,霉菌： 亦称“丝状菌”属真菌。体呈丝状，丛生可产生多种形式的孢子。多腐生，种类很多，常见的有根霉、毛霉、曲霉和青霉等。 霉菌可用以生产工业原料(柠檬酸、甲烯琥珀酸等)；进行食品加工(酿造酱油等)；制造抗菌素(如青霉素、灰黄霉素)和生产农药(如“920”、白僵菌)等。,霉菌也能引起工业原料和产品以及农林产品发霉变质。 还有部分霉菌可引起人与动植物的病害，如头癣、脚癣及番薯腐烂病等。,酵母菌： 属真菌。体呈圆形、卵形或椭圆形，内有细胞核、液泡和颗粒体物质。通常以出芽繁殖；有的能进行二等分分裂；有的种类能产生子囊孢子。广泛分布于自然界，尤其在葡萄及其他各种果品和蔬菜上更多。是重要的发酵素，能分解碳水化合物产生酒精和二氧化碳等。生产上常用的有面包酵母、饲料酵母、酒精酵母和葡萄酒酵母等。,2、霉菌的概念： 霉菌是一些丝状真菌的通称。霉菌是指菌丝状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，霉菌毒素是由霉菌产生的二级代谢产物； 霉菌菌丝有单细胞（无隔膜）和多细胞（有隔膜）宽度3-10um。 霉菌广泛应用于食品工业，如酿造业。（酒，醋、酱油）。,初级代谢产物 初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。 如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。在不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同。,次级代谢产物 次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂，对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。 如抗生素，毒素，激素，色素等。,次级代谢产物无论在数量上还是在产物的类型上都要比初级代谢产物多得多和复杂得多。迄今对次级代谢产物分类还无统一的标准。 根据次级代谢产物的结构特征与生理作用的研究，次级代谢产物可大致分为:抗生素、生长刺激激素、色素、生物碱与毒素等不同类型。,（二）与食品卫生关系密切的真菌种类： 真菌的种类很多，大约有4.5万多种与食品卫生关系密切的产毒菌株大部分属于半知菌纲中的 : 曲霉菌属： 黄曲霉、赭曲霉、 杂色曲霉、烟曲霉、 镰刀菌属 ：雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌 玉米赤霉菌 青霉菌属： 岛青霉、桔青霉、黄绿青霉,（三）霉菌污染食品的危害及卫生质量 评定指标 1、危害： 全世界每年因粮食霉变的粮食达20%经济损失严重。 霉菌中毒：饲料染毒 人与动物中毒,真菌毒素中毒：系指真菌毒素引起的对人体健康的各种损害。 狭义真菌毒素中毒是指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，人畜食用后导致中毒； 广义真菌毒素则包括食用了本身就含有毒素的真菌或被真菌毒素污染的食物所引起的中毒。,人们误食含有真菌及其毒素的食品发生的中毒；包括以下三类食品： 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。,2、评价指标： 1）霉菌污染度： 单位重量或容积的食品所受霉菌污染的情况，一般以g为单位。每克食品中霉菌的菌落数。 2）霉菌菌相： 霉菌的种类和数量。,（四）真菌产毒的特点 1、真菌产毒株的产毒能力具有变异性； 2、真菌毒素没有严格的专一性，即一种真菌 产毒株可产生几种真菌毒素，而同一真菌 毒素可由几种真菌产毒株产生。（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） 3、产毒真菌并不是任何时候在任何条件下都 产生毒素，它产生毒素也需要一定的条件。,（五）影响真菌发育和产毒的主要因素 真菌非常容易在含糖量高的食品上生长。 主要影响因素： 食品基质的水分 环境中的温度 环境中的湿度 氧气的含量 食品基质的营养,1、水分： 粮食水分含量17%-18%、 2、温度： 环境温度25-30时为大部分真菌的最适生长温度，其产毒的温度略低于生长最适温度。 3、湿度： 环境相对湿度80%-90%时,为真菌繁殖和产毒的最适条件。,4、氧气： 大部分真菌为需氧菌，低浓度CO2对真菌生长有一定的刺激作用，高浓度则有抑制作用。 5、营养： 真菌的营养来源主要是：糖和少量氮、矿物盐。,（六）真菌毒素的毒性分类及中毒特点 1、真菌毒素的种类： 真菌毒素有200多种，真菌毒素的毒性主要作用于实质器官，根据真菌毒素作用的靶器官，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、真菌毒素中毒的特点： 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）真菌毒素属小分子有机化合物， 不能 刺激机体产生相应的抗体； 5）化学药物和抗生素的疗效很差或无效。,（七）真菌毒素的种类与检测 引起人类中毒的真菌毒素有两类： 一类是霉菌毒素，如黄曲霉毒素； 另一类是蕈类毒素，如鹅膏毒素。 有毒蕈类形态上很像食用菌，但它们可产生致人死亡的毒素，人们一旦误食这类蕈类将引起严重的中毒症状。,真菌毒素的检测 真菌毒素含量的检测方法可分为三类： 1、理化检测方法：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霉菌毒素检测。,三种方法中以免疫化学法比较灵敏、特异性强。 在理化检测方法中，对粮食中霉菌毒素的检验方法一般用气相色谱法及气-质联用法。 另外，用于霉菌毒素检测的蛋白质芯片也在开发之中。,（八）真菌性食物中毒的预防与控制 在自然界中食物要完全避免霉菌污染是比较困难的，但要保证食品安全，就必须将食物中霉菌毒素的含量控制在允许的范围内。要做到这一点，一方面需要减少谷物、饲料在田野、收获前后、贮藏运输和加工过程中霉菌的污染和毒素的产生；另一方面需要在食用前和食用时去除毒素或不吃霉烂变质的谷物和毒素含量超过标准的食品。,防霉去毒措施 防霉措施： 1、控制湿度： 在粮食收晒期，采用晾晒、风干、烘干或加吸湿剂(生石灰)、密封等方法，使粮食粒去掉多余水分，迅速降至安全水分之下，如一般粮粒含水分在13%以下，玉米在12.5%以下，花生仁在8%以下，霉菌即不易繁殖，故称之为安全水分。还要保证粮库的低湿度，做到库房清洁干燥，具有通气设备,2、低温保藏： 温度在12以下，能有效控制霉菌生长繁殖和防止霉菌毒素形成。 3、密闭除氧： 密封仓充填惰性气体(N2和CO2)，并加些生石灰放在仓底或仓顶(注意要与粮食隔开)。密封除氧储备粮食可使粮仓内的氧气降至0.2%以下，抑制绝大多数霉菌的生长繁殖产毒，可保持粮食数月不发生霉变。,4、选育抗霉良种： 如已培育出抗黄曲霉的花生良种 5、防霉药剂： 粮食： 无残毒、不变质，常用的有： 0.1%丙酸、 0.1%漂白粉、 1%-1.2%焦亚硫酸钠等。,利用环氧乙烷进行粮食防霉，效果较为满意，但要测定粮食中的甘醇和氯乙醇含量，并在操作中要防止环氧乙烷的毒性。 在食品包装、水果防腐中：加2-4噻唑苯胼咪唑，防霉效果既好又安全。,去毒措施： 1、挑选去毒 2、加工去毒 3、搓洗毒 4、吸附去毒 5、辐射去毒 6、放置去毒 7、加碱去毒 8、食盐去毒 9、氨熏蒸去毒 10、微生物去毒（据报道无根根霉、米根霉、橙色黄杆菌和亮菌等进行处理，对去除粮食和饲料中黄曲霉毒素有较好效果。 ）,二、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 其中黄曲霉毒素是研究最早也是最为清楚的一类曲霉毒素。,（一）黄曲霉毒素 黄曲霉毒素(AFT)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。 1960年首次于英国伦敦郊区“火鸡X病”的发生导致了10万火鸡死亡事件。1974年，印度西部曾暴发一次流行肝炎，感染人数397人，死亡人数106人。调查发现，当地居民因吃了下雨后霉变的玉米而中毒。,1966年，美国衣阿华大学的SeUm等人对当年从埃及市场上购买的坚果、调味品、草药以及谷物等进行了AFT污染情况调查，结果发现无壳花生检出率高达100%，调味品检出率为40，草药检出率为29，谷物为21。AFT在美国等发达国家和地区的污染情况也较普遍。,1、黄曲霉毒素的发现 Sargeant于1961年首先从霉变花生粉中提取，并制得无色粗制结晶的黄曲霉毒素，其后用纸层析法作进一步提取，发现此种毒素在纸层析中Rf值为0.7处可呈现明亮的蓝色荧光点。,此后，很多学者用不同的方法对纸层析法提取的黄曲霉毒素制品进行了进一步的分析，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B 另一为黄绿色荧光，命名为黄曲霉毒素G,Harteley又用硅胶层析法将其进一步分为Bl、B2、和G1、G2。 Allcroft发现动物摄取了Bl、B2后，在乳和尿中检出黄曲霉毒素的代谢产物M1和M2 。Holzapfel同时进一步研究发现了许多黄曲霉毒素的衍生物、异构物和相似物。,2、黄曲霉毒素的理化性质 黄曲霉毒素是一类在紫外光的照射之下能发出强烈特殊荧光的物质。各种黄曲霉毒素中，以B1、B2、G1和G2为主。 B族和G族毒素的最大区别是，在紫外光照射下B族毒素发出蓝色荧光(波长为425nm)而G族毒素发出绿色荧光(波长为450nm)。各种黄曲霉毒素的旋光性均为右旋。 值得注意的是，并非所有具有荧光性的物质都是黄曲霉毒素，如维生素B2、嘌呤等类物质，也有荧光性。,黄曲霉毒素的分子量为312-346，熔点为200-300，在熔解时，黄曲霉毒素也会随之分解。它难溶于水、己烷、乙醚、石油醚，在水中的最大溶解度只有10mg/L； 它可溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、二甲基甲酰胺等有机溶剂。 黄曲霉毒素的热稳定性非常好，分解温度高达280。,3、黄曲霉毒素产生的条件 黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉菌污染食物后生长繁殖产生的毒素。这两种霉菌在自然界中普遍存在，很容易污染食品，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。,1）温度 曲霉是中温型微生物，其生长的温度范围在6-60之间，最适生长温度为35-38，产生黄曲霉毒素的温度为11-37如果以大米为基质，则AFB的最适产生温度为28-32，AFG为28，当温度为37时，则只产生AFB1，而无B2、Gl和G2；若以花生为基质，则寄生曲霉的产毒最适温度为25-30.多数研究报告说明在24-25条件下，黄曲霉毒素的产量最高，也有些研究人员认为，35亦可产生最高产量的毒素。,2）pH 一般来说，真菌生长的pH范围较广，但是，产生毒素的pH范围却比较窄，一般在酸性条件下易生成。Hayes等研究发现当pH为4.7时，黄曲霉毒素的产量最高。其他一些研究表明，黄曲霉毒素产生的PH在4.0以下，最低可达pH l.0。pH对黄曲霉毒素生成的影响与霉菌培养基质有关。,3）湿度 黄曲霉生长的最低相对湿度(RH)为80，如果温度、PH等其他条件不是最适时，则这一相对湿度还会提高。在30下，黄曲霉毒素生成的最低相对湿度为83。这一数值还随着基质的物理状态而变，如在破损的花生颗粒上生长，产生毒素的最低相对湿度为85，完整的花生颗粒时其所需为87-89。,4）其他 适于黄曲霉毒素产生的基质是一些含糖量高的物质。因此，产毒菌株易在含碳水化合物的食品中生长。若为培养，则通常在含有l0的葡萄糖培养基中寄生曲霉的生长量可达到最大值，但产生黄曲霉毒素的量要达到最大，其培养基中葡萄糖含量要达到30。 1-3的NaCl可促进黄曲霉毒素的生成在21时，8NaCl可抑制黄曲霉的生长和毒素的生成，当温度为28或35时，则8的浓度就没有抑制作用。14的食盐浓度可以防止毒素产生菌的生长。,霉菌是好气性的微生物，曲霉的生长及毒素的形成需要氧气。研究表明，当CO2浓度低于20时，不影响菌体的生长。当CO2浓度达到20以上时，则可抑制黄曲霉的生长和孢子的形成。 在0.03-100的范围内，CO2浓度的增加，黄曲霉毒素的形成量便逐渐降低，CO2这种抑制效果可随着温度和相对湿度的下降而上升。,微量元素可影响黄曲霉毒素的形成。锌可刺激毒素的生成，当锌浓度由0增至10ugmL时，黄曲霉毒素的量可增加1000倍，而在35ugmL的锌存在时，黄曲霉毒素的生成量又不及10ugmL锌存在时的量。低浓度的锰可提高毒素的产量，而铜却能降低毒素的产量，钡也能抑制毒素的生成。,其他霉菌竞争性的生长能对黄曲霉毒素的产生起到抑制作用，如光孢短柄帚霉、黑曲霉和诺卡氏菌等。谢瓦曲霉和亮白曲霉能降低或防止寄生曲霉产生黄曲霉毒素。,4、黄曲霉毒素的毒性及危害 黄曲霉毒素的主要作用器官是动物的肝脏，它既可引起肝脏组织的损伤也可导致肝癌的发生。有些动物对黄曲霉毒素致癌作用非常敏感，只要给予很少量的毒素便会诱发肿瘤，而另一些动物相对而言抗性较强，不易被诱发产生肿瘤，但仍会出现严重的中毒症状。,黄曲霉素B1对几种动物的LD50 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）,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。不同的动物对此毒素的敏感性不一样，随动物的种类、性别、年龄及营养状况等的不同而有差异。在各种动物中以鸭雏最为敏感，较不敏感的是小白鼠和大鼠。黄曲霉毒素中以B1的毒性最强，G2的毒性最弱。动物经一次口服中毒剂量后会出现急性中毒症状，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。 3）致癌性 黄曲霉毒素可使家畜、鱼类、含糊、猴等多种动物诱发实验性肝癌，在其它部位也可诱发肿瘤。长期摄入低剂量的黄曲霉毒素或短期食入大剂量黄曲霉毒素，均可诱发肝癌或其它肿瘤。在各种黄曲霉毒素中，B1的致癌性最强。比其他化学致癌剂，如二甲基偶氮苯大900倍，比二甲基硝胺大75倍，相对而言，黄曲霉毒素G1和M1的致癌性较弱。,5、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。 黄曲霉毒素中黄曲霉毒素Bl是目前为止所发现的毒性最大的真菌毒素， 我国规定： 玉米、花生及其制品 AFB1 20ug/kg 大米、食用油（除玉米油和花生油） AFB1 10ug/kg,其他粮食、豆类及发酵食品 AFB1 5 ug/kg 婴儿配方食品 AFM1 不得检出 而世界卫生组织推荐食品、饲料中黄曲霉毒素（AFT总量）最高允许量标准为15 ug/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。,6、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低至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的检验 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 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。,1、基本化学结构与理化性质 赭曲霉毒素包含7种结构类似的化合物，其中以赭曲霉毒素A（OTA）的毒性最强，它是一种无色结晶化合物。 溶解于极性有机溶剂，微溶于水和稀的碳酸氢盐中。这种毒素具有耐热性，用普通加热法处理不能将其破坏。,2、主要产毒菌株及其分布 赭曲霉毒素是由曲霉属和青霉属的某些种产生的。能产生赭曲霉毒素的菌种有：洋葱曲霉、硫色曲霉、蜂蜜曲霉、赭曲霉、孔曲霹、佩特曲霉和菌核曲霉。 从洋葱分离出来的是一株赭曲霉毒素的高产菌。赭曲霉毒素常存在于玉米、小麦、大麦、燕麦和其他原料中。,2019/8/25,65,可编辑,3、赭曲霉毒素的毒性 1）急性毒性与慢性毒性 赭曲霉毒素具有烈性的肾脏毒和肝脏毒，当人畜摄入被这种毒素污染的食品和饲料后，就会发生急性或慢性中毒，如大鼠经口喂20mg/kg的赭曲霉毒素，就会产生急性中毒；鸡食含有赭曲霉毒素1-2mg/kg的饲料，种蛋孵化率会降低。 赭曲霉毒素的毒性特点是造成肾小管间质纤维结构和机能异常而引起的肾营养不良性病以及肾小管炎症、免疫抑制。,2）致病性 赭曲霉毒素能引起肾脏的严重病变、肝脏的急性功能障碍、脂肪变性、透明变性及局部性坏死，长期摄入也有致癌作用。蟹译等人用小白鼠做实验结果发现赭曲霉毒案可使肝脏出现癌变，持续摄入248-276ugd，15周后即有肾细胞癌的发生。此外，赭曲霉毒素还具有致畸和致突变性。,（三）杂色曲霉毒素 杂色曲霉素（ST）是日本学者初田勇一（1954）从杂色曲霉菌丝体中首先分离并命名的。当时并未引起人们的重视，直到1960年英国爆发“火鸡X病”，证明是黄曲霉毒素能引起中毒并有致癌作用后，才对结构与其酷似的杂色曲霉素加以注意。,1、基本化学结构与理化性质 ST为淡黄色针状结晶，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。 分子式为C19H14O5，分子量324，熔点246-248，在紫外线照射下具有砖红色荧光。ST及其衍生物是一类化学结构近似的化合物，目前己确定结构的有十几种，其基本结构是由二呋喃环与氧杂蒽醌连接组成，与黄曲霉毒素结构相似。,图 杂色曲霉素的结构式,2、主要产毒菌株及其分布 杂色曲霉和构巢曲霉广泛分布于自然界，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。如我国某省大米霉菌分离中，杂色曲霉占霉菌总检出率的52.4，是所有菌群中最高的。在污染小麦的霉菌当中构巢曲霉占28。 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。,3、杂色曲霉素的生物合成与代谢 Bhatnagar等(1989)、Cleveland T.E(1990)借助放射性示踪技术、基因转化技术和代谢抑制剂试验已基本确定了ST在菌体内的合成途径。ST经消化通吸收后，在体内的转运可能有两条途径：与血清蛋白结合后随血液循环到达实质器官；ST被巨噬细胞转运到靶器官。因此，认为ST在动物体内主要是由血清蛋白来转运的。ST的主要排泄途径是尿液和胆汁。,4、杂色曲霉素的毒性 1）急性毒性 ST急性中毒的病变特征是肝、肾坏死。 2）亚急性与慢性毒性 翠猴每14d口服20mg/kg的ST，46个月内发生了慢性肝炎，部分肝细胞坏死，纤维组织增生；12个月时出现肝硬化。,3）致癌性 许多试验已经证明，ST是属AFT之后具有较强致癌作用的毒素。包括肠系膜肉瘤、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。,三、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。 镰孢菌毒素是真菌毒素的一大类，它主要是镰孢菌属产毒菌株产生的次生代谢产物。主要有伏马菌素、单端孢霉烯族类（T-2毒素、脱氧雪腐镰孢菌烯醇等），玉米赤霉烯酮类、丁烯酸内酯、串珠镰孢菌素等组成。,（一）T-2毒素 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。 1、基本化学结构与理化性质,T-2毒素是一种倍半萜烯化合物，学名为4-l，5-二乙酰氧基-8-(3-甲基丁酰氧基)-3-羧基-12，13-环氧单端孢霉-9-烯，分子式为C24H34O5，分子量为466.22。 T-2毒素的纯品为白色针状结晶体，熔点151-152，易溶于极性溶剂。该毒素性质稳定，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2001-2h毒力仍无减弱，而碱性条件下次氯酸钠可使之失去毒性。,2、T-2毒素的主要产毒菌株及产毒条件 自然界多种农作物致病菌可以产生T-2毒素，其中大多来自镰孢菌属，如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、水稻和小麦。,3、T-2毒素的毒性 T-2毒素主要作用于增殖活跃的细胞，如骨髓、肝、黏膜上皮和淋巴细胞等，对淋巴细胞的损害最为严重。该毒素能抑制细胞蛋白质及DNA合成，干扰生物体能量和脂质代谢，对生物膜功能及多种酶活性也有明显作用。此外，T-2毒素还可引起机体过氧化损伤。,1）急性毒性 T-2毒素通过不同途径进入机体均可引起中毒。中毒症状和体征主要为恶心、呕吐、食欲减退或拒食、倦怠和体重减轻等。尸检发现小肠、脾出血，胸腺萎缩；镜检见肠黏膜、淋巴器官、造血器官和睾丸造精组织出现拟放射性损伤。,2）亚急性毒性和慢性毒性 分别给大鼠和小鼠喂以含T-2毒素10ugg的饲料4周到1年，均引起胃腺部分病变，包括鳞状上皮化增生、角化过度及棘皮症。经口给豚鼠食T-2毒素(0.5mgdkg体重)，其后再给(0.7mgdkg体重)21d可导致骨髓和淋巴组织坏死、溶解、外周血粒细胞减少，淋巴细胞严重缺乏。 3）三致作用 T-2毒素具有致畸性和弱的致癌性，不具有致突变性。,（二）脱氧雪腐镰孢菌烯醇 脱氧雪腐镰孢菌烯醇(DON)又名致呕毒素(VT)，是一种单端孢霉烯族毒素，主要由某些镰孢菌产生。 脱氧雪腐镰孢菌烯醇是一种全球性的谷物污染物它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。,1、脱氧雪腐镰孢菌烯醇的基本结构和理化性质,脱氧雪腐镰孢菌烯醇也是一种倍半萜烯化合物分子量为296，易溶于水、乙醇等溶剂中，性质稳定，是一种无色针状结晶，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。,一般的蒸煮及食物加工都不能破坏其毒性但用蒸馏水冲洗谷物三次，其中的DON毒素含量可减少65-69，用1mol/L的碳酸钠溶液冲洗谷物，DON毒素的含量可减少72-74。用0.1mol/L碳酸钠溶液浸泡谷物24-72h，DON毒素的含量可减少42-100。,2、 脱氧雪腐镰孢菌烯的毒性 在已知的单端孢霉烯族毒素中，脱氧雪腐镰孢菌烯醇的毒性是最弱的之一，这种毒素作用引起的症状主要为：厌食、拒食、呕吐、心跳缓馒、腹泻、胃肠道出血等。,1）急性毒性 脱氧雪腐镰孢菌烯醇的急性毒性与动物的种属、年龄、性别、染毒途径有关雄性动物对毒素比较敏感。脱氧雪腐镰孢菌烯醇急性中毒的动物主要表现为站立不稳、反应迟钝、竖毛、食欲下降、呕吐等，严重者可造成死亡。脱氧雪腐镰孢菌烯醇可引起雏鸭、猪、猫、狗、鸽子等动物的呕吐反应，其中猪对脱氧雪腐镰孢菌烯醇最为敏感。脱氧雪腐镰孢菌烯醇还可引起动物的拒食反应。,2）慢性、亚慢性毒性 Irerson等用B6C3F1雌性大鼠进行了为期两年的染毒试验。结束后发现：各组动物均末见此亡，动物体重增加与染毒剂量呈负相关；雌性大鼠的血浆中IgA、IgB浓度较对照组增高，生化指标、血液学指标也可见明显异常；病理学检查还发现有肝脏肿瘤、肝脏损害。高含量的脱氧雪腐镰孢菌烯醇对动物的睾丸、子宫、肝、肾脏有一定的损害。,3）细胞毒性 脱氧雪腐镰孢菌烯醇具有很强的细胞毒性，它对于生长较快的细胞如胃肠道黏膜细胞、淋巴细胞、胸腺细胞、脾细胞、骨髓造血细胞等均有损伤作用，并且可以抑制蛋白质的合成。,4）三致作用和对生殖的影响 脱氧雪腐镰孢菌烯醇毒素的致突变作用争议较多，有人报告脱氧雪腐镰孢菌烯醇能引起V79细胞的染色体突变。脱氧雪腐镰孢菌烯醇与食道癌的形成有关联。它有致畸作用，Eergsjo等人用含脱氧雪腐镰孢菌烯醇120-4900ug/kg的饲料喂鸡，母鸡下蛋孵化出的小鸡有卵黄囊异常、泄殖腔闭锁、骨化延迟、心脏发育异常等表现。,（三）镰刀菌的其他毒素 1、玉米赤霉烯酮 禾谷镰刀菌，黄色镰刀菌， 木贼镰刀菌 毒素的结构类似： 二羟基苯酸内酯化合物 作用于生殖系统，具有类雌性激素作用。,2、伏马菌素 串珠镰刀菌产生的霉菌毒素 该毒素为多氢醇和丙三羧酸的双酯化合物，1989年(Laurent)命名。 中毒的机理： 伏马菌素对神经鞘脂类合成抑制是特异的。 主要抑制神经鞘氨醇N-乙酰转移酶。,神经鞘氨醇和二氢神经神经鞘氨醇是神经鞘脂类的长链骨架。伏马菌素与神经鞘氨醇和二氢神经神经鞘氨醇的结构极为相似，因此抑制了神经鞘脂类生物合成。 致病性：马属动物的霉玉米中毒， 马脑质软化症 猪肺水肿，羊肾病，狒狒心脏血栓 人的肝、肾毒性作用及食道癌。（林县）,四、青霉及其毒素 青霉及其毒素通常可在粮食及其他食品中检出。对青霉及其毒素的研究工作始于1938年，当时日本曾对黄变米中毒和贮藏米中寄生的霉菌进行了调查研究。三宅等首先报告，从我国台湾产的大米中分离出了产毒青霉菌，其后，其他科学家也逐渐开始了产毒青霉菌的研究。,（一）桔青霉素 1、桔青霉素性质 桔青霉素是一种柠檬黄色针状结，熔点为172，分子式为C13H14O15、分子量为259。,2、桔青霉素的毒性 桔青霉素中毒，临床表现为急性或慢性肾病，并伴随多尿、口渴、呼吸困难的症状。桔青霉素能使试验家兔小肠平滑肌的收缩幅度和张力增加，证明桔青霉素对小肠平滑肌具有兴奋作用，ST导致动物机体胃肠功能紊乱，发生腹泻。 研究表明，桔青霉素是一种肾毒素，可导致实验动物的肾脏肿大尿量增多，肾小管扩张以及上皮细胞变性坏死等。,（二）展青霉素 展青霉素是由Glister首先发现、分离纯化和命名的。最初的实验发现他是一种广谱抗生素，可以抑制70多种革兰氏阳性、阴性细菌，还抑制典型真菌、原生生物和各种细胞培养物的生长。 但后来发现Pat对实验动物(如小鼠、大鼠、猫、家兔等)有较强的毒性，不能作为药物用于临床，从此人们便把注意力转向其他的毒性研究及其对食品和饲料的污染防治上。,1、展青霉素的结构及理化性质 展青霉素为无色的结晶熔点为110，分子式为C7H6O、分子量为154。,展青霉素是一种中性物质，溶于水、乙醚、丙酮、醋酸乙酯和氯仿中，微溶于乙醚和苯，不溶于石油醚。在酸性溶液中展青霉素较稳定，而在碱性条件下则丧失活性。,2、展青霉素的产生菌及其分布 可产生Pat的真菌有十几种，展青霉是产生展青霉素的主要霉菌，此外，尚有扩展青霉、圆弧青霉、木瓜青霉、土曲霉、棒曲霉、巨大曲霉及主要污染水果的雪白丝衣霉等霉菌也可产生展青霉素。 被展青霉素侵染的米粒呈灰白病斑，白垩状。在苹果汁、苹果酒、苹果蜜饯等制品，及梨、桃、香蕉、葡萄、杏、菠萝等食品中，展青霉素都曾有检出。,3、展青霉素毒性 展青霉素的毒性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。,1）急性毒性 啮齿动物的急性中毒常伴有痉挛、肺出血、皮下组织水肿、无尿直至死亡。但有的实验动物并不一定表现出神经系统的中毒症状如小鼠注射Pat后出现皮下组织水肿，腹腔和胸腔积液，肾放血及变性，明显的肺水肿，呼吸困难，尿量减少，且注射处出现水肿、感染、组织坏死的现象。,2）亚急性毒性 据实验结果表明，高剂量的Pat，对大鼠的肾及胃肠系统有毒性作用。 3）致癌性 Dickens等在做内酯类化合物致癌实验时发现Pat具有致癌性。将Pat溶解在生油中，给两个月的雄性大鼠皮下注射，每次0.2mg，每周2次，从58周起在皮下注射部位发生了局部肉瘤。,4）致畸、致突变性 实验表明Pat对大鼠和小鼠没有致畸作用，但对鸡胚有明显的致畸作用。Pat可诱导小鼠乳腺癌细胞产生致突变物8-氮鸟嘌呤，产生的量随Pat的剂量增加而增加。 Pat在酿酒酵母菌中可产生前体突变物（一种可能控制线粒体基因突变的物质）。,（四）黄天精 岛青霉产生的黄天精曾被称之为黄变米毒素。在Na2S2O3水溶液中，黄天精成为岛青霉素；用甲酸或60的H2SO4处理，则黄天精可成为虹天精和岛青霉素。 黄变米又叫黄霉米 发生的原因：水稻收割后水分含量高发霉变黄,“黄变米”是由于稻谷收割后，贮存中含水份过高，被霉菌污染后发生霉变所致，因为霉变呈黄色，故称“黄变米”。,受到岛青霉侵染的稻米米粒呈黄褐色，后为白垩状，有臭味，无荧光。由此黄变米可引起肝硬变，故以前又将此黄变米称之为肝硬变米。 除稻米外，岛青霉还侵染玉米、小麦和大麦，这些粮食的种子被侵染后的外观与稻米类似。 毒素：岛青霉毒素、桔青霉毒素、 黄绿青霉毒素 (节菱孢霉（甘蔗中毒）),1、黄天精的理化性质 黄天精在苯溶剂中重结晶后呈黄色的六面体针状结晶，熔点为287，分子式为C30H22O12，分子量为574。,2、黄天精产生菌与其分布 产生黄天精和环氯素的霉菌主要是岛青霉。岛青霉除产生上述两种毒素外，还可产生红天精、链精、瑰天精、天精等。,3、黄天精的毒性 黄天精已被证叫对动物有致癌作用。黄天精中毒时主要表现为肝脏病变。注射毒素24h后，肝黄色，变软，肝小叶有中心性坏死和脂肪变性。严重者病变可相连成片，轻者仅见点状坏死。注射毒素后，动物可产生急性肝脏损害。岛青霉毒素致病性最强，肝硬变和肝癌以及肾脏损害。,五、其他真菌毒素 （一）蕈类毒素 蕈类通称蘑菇或蕈子，属真菌植物。蕈类通常分为食蕈、条件可食蕈和毒蕈三类。 食蕈味道鲜美，有一定的营养价值；条件可食蕈，主要指通过加热、水洗或晒干等处理后方可安全食用的蕈类(如乳菇属)；毒蕈系指食后能引起中毒的蕈类。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。毒蕈虽然占的比例较少，但常因误食而引起中毒。,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。