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Fungiandmycotoxins 一 真菌 真菌毒素及真菌毒素中毒 1 真菌 2 真菌毒素 3 真菌毒素中毒 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 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 第二节曲霉及其毒素 曲霉及其毒素主要有 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 2 pH 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 诱发肿瘤的敏感性 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 黄曲霉素B1对几种动物的LD50 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 50ug kg为低毒 50 100ug kg为中毒 100 1000ug kg为高毒 1000ug kg以上为投毒 七 检测方法 薄层色谱 液相色谱 ELISA GB T5009 22 2003食品中黄曲霉毒素Bl的测定GB T5009 23 2003食品中黄曲霉毒素Bl B2 Gl G2的测定GB T5009 24 2003食品中黄曲霉毒素Ml与Bl的测定GB T18979 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 T18980 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 T1736 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 T17480 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GB13078 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 ELISAGB T5009 96 2003谷物和大豆中赭曲霉毒素A的测定SN T1746 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ELISAGB T5009 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 T5009 118 2003小麦中T 2毒素的酶联免疫吸附测定GB T8381 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GB2761 2005 四 检测方法薄层色谱 ELISA HPLC GC ECD MSWS T11 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FAKlFBl FB2 FB3和FB4FCl FC2 FC3和FC4FP1 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 50mg kg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 GB2761 2005食品中真菌毒素限量 MRL50ug 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 ELISAGB T5009 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 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 ELISAGB T5009 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 91 二 黄绿青霉素的毒性及检测主要出现上行性麻痹SN T1514 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14 6 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 1600年间曾被称为所谓 圣安东尼之火病 是典型的麦角毒素中毒事件 在1658年确定此次中毒是由于生长在祼麦和其它谷物上的霉菌产生了麦角毒素