食品的霉菌污染及控制.ppt

1 食品的霉菌污染 一 霉菌污染的特点二 霉菌产毒的特点三 引起食品腐败变质及产毒的霉菌四 主要的霉菌毒素五 霉菌及其毒素的食品卫生学意义 2 霉菌毒素 Mycotoxin 指少数霉菌在污染食品上繁殖所产生的有毒的次生代谢产物 它对人 畜引起损害 3 早在20世纪20年代 人们已注意到真菌毒素中毒的现象 由于真菌的生物学特性所决定 它污染的对象主要是潮湿的或半干燥的贮藏食品 因此粮食大豆污染尤为严重 据联合国粮食与农业组织 FAO 报告 全球每年约有25 的农作物遭受真菌及其毒素污染 约有2 的农作物因污染严重而失去营养和经济价值 全球每年因真菌毒素污染而造成的直接及间接损失可能达到数百亿美元 目前已知有300多种不同的真菌毒素 对人类危害严重的真菌毒素主要有十几种 其中包括黄曲霉毒素 展青霉素 PAT 玉米赤霉烯酮 ZEN 橘霉素 citrinin 等 4 一 霉菌污染的特点 1 人 畜均可发生急性中毒 2 都可能因长期摄入致慢性中毒 3 真菌毒素不能在人机体内产生抗体 4 真菌主要在谷物 饲料 发酵食品上感染 5 帶有季节性和地区性 6 真菌种类多 产生的毒素多且复杂 7 致人畜中毒的症状 类型复杂 8 靶器官多为内脏 肝 黃曲霉 肾 橘霉素 神经 霉变甘蔗 造血 镰刀菌 等 5 二 霉菌产毒的特点 1 霉菌中仅少数菌种能够产毒 少数产毒霉菌只有一部分菌株可以产毒 2 霉菌产毒具有可变性3 产毒的菌种所产生的霉菌毒素无严格专一性4 产毒霉菌产生毒素需一定条件 6 产毒霉菌产生毒素需要的条件可以产生毒素的真菌种类繁多 其代谢产物也多种多样 真菌是否产毒通常受以下因素的影响 1 产毒真菌种类真菌种类繁多 不同真菌可以产生相同的毒素 如黄曲霉和寄生曲霉都产生AFT 同一菌株由于客观条件的变化 培养基的不同其产毒能力也有很大的差别 一般新分离的菌株产毒能力强 2 基质的影响真菌的营养来源 主要是糖和少量的氮及矿物质 不同的基质对真菌的生长和产毒有一定的影响 就同一菌株而言 同样培养条件下以富含糖类的小麦 米为基质的比油料为基质的AFT收获量高 7 3 相对湿度及基质水分对产毒的影响影响真菌繁殖和产毒的重要因素是天然基质中的水分和所放置环境的相对湿度 一般将食品放在70 相对湿度的情况下细菌和真菌都能生长繁殖 水分活度在0 7以下 可以完全阻止产毒的真菌繁殖 在室温下 含水量越高 则测出黄曲霉和AFT的数量也越多 4 温度基质含水量是最重要的 其次才是温度 一般常见的真菌 生长最适宜的温度为25 小于0 生长几乎停止 黄曲霉生长的最适温度范围是12 42 最适产毒温度是33 8 三 引起食品腐败变质及产毒的霉菌 曲霉菌属青霉菌属镰刀菌属交链孢霉 根霉 毛霉等 9 四 主要的霉菌毒素 曲霉菌属 黄曲霉毒素 赭曲霉毒素 杂色曲霉毒素青霉菌属 黄绿青霉素 岛青霉素 黄天精 桔青霉毒素镰刀菌属 单端孢霉稀族化合物 玉米赤霉稀酮 丁稀酸内酯 串珠镰刀菌毒素 10 11 一 黄曲霉毒素 aflatoxin AFT 1 AFT的来源2 AFT的化学结构3 AFT的理化性质4 AFT的毒性特点5 AFT对食品的污染6 预防措施 12 1 AF的来源 黄曲霉 Aspergillusflavus 部分产毒寄生曲霉 Aspergillusparasitlas 所有菌株产毒 13 14 20世纪60年代在英国发生的十万只火鸡突发性死亡事件被确认与从巴西进口的花生粕有关 进一步的调研证明 这些花生粕被一种来自真菌的有毒物质污染这些研究工作最终使人们发现了黄曲霉 Aspergillus flavus 产生的有毒代谢物质 15 黄曲霉毒素主要污染粮油及其制品如花生 花生油 玉米 大米 棉籽等我国南方高温高湿地区一些粮油及其制品也受污染 而华北 东北及西北地区除个别样品外 一般检不出黄曲霉毒素粮食中毒素的含量也可从1ug kg 1ppb 至高达12000ug kg 12ppm 黄曲霉毒素B1 B2 G1 G2这四种毒素的比例约为1 0 0 1 0 3 0 03 在紫外线下都发出荧光 根据所发荧光的颜色命名 发兰色的为黄曲霉毒素B1 B2 发黄绿色光的为G1和G2等 16 AFT的生成有两种途径 一是由于收获后主存条件不当造成的 如贮藏温度高 湿度大 通风透气条件不两等 二是由于自然环境恶劣 在收获前田间感染的 如病虫害 土壤贫瘠 早霜 倒伏等一切对作物生长不利的条件 作物的胁迫可以提高产AFT的真菌田间感染率 和AFT的产量 其中害虫对果穗的穗部损伤是最严重的一个感染源 AFT感染遍布世界各地 但严重发生的地区主要在热带和亚热带地区 因为这些地区虫害严重 生长季节湿度过大 造成黄曲霉感染几乎年年发生 17 2 AFT的化学结构 是结构相近的一群衍生物 均为二呋喃香豆素的衍生物 即含有一个二呋喃环和一个氧杂萘邻酮 香豆素 目前 已鉴定出的AFT有20多种 二呋喃环末端有双键者毒性较强并有致癌性 B1和G1的二呋喃环末端有双键 1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织 WHO 的癌症研究机构划定为1类致癌物 是一种毒性极强的剧毒物质 18 3 AFT的理化性质 1 黄色结晶 不溶于水 溶于氯仿 甲醇而不溶于正己烷 石油醚 乙醚2 在紫外光照射下 产生强荧光3 耐热280 裂解4 碱性条件下香豆素形成香豆素钠盐溶于水 19 4 AFB1毒性特点 A 急性毒性AFB1是一种毒性极强的剧毒物 最敏感的动物是鸭雏 LD500 24mg Kg 12 g 只 急性毒作用 肝脏毒 20 最敏感的动物是鸭雏 不敏感的是小白鼠和绵羊 黄曲霉毒素B1的半数致死剂量 经口 21 AFB1与其它毒物的LD50 22 B 慢性毒性 A肝组织学变化 肝细胞变性 坏死 再生结节 肝管上皮增生及肝纤维化 肝硬化B肝功能变化 血清转氨酶 ATP 碱性磷酸酶 球蛋白升高C其它症状 生长发育迟缓 体重下降 食物利用率降低 母畜不育或产仔少等 23 C 致癌性 最强的化学致癌剂多种动物诱发肿瘤 肝癌 胃癌 肾癌 24 AFTB1对大鼠致癌性 25 26 AF对人类毒性 A 人体细胞体外试验 抑制细胞分裂 DNA合成 染色体破碎B 人类急性中毒 非洲 印度 中国等均有摄入AF污染食品中毒报道2005年5月肯尼亚7人食用AF污染玉米中毒死亡C 人类肝癌流行病学AF污染程度与人群肝癌发病率死亡率正相关AF增加乙肝患者肝癌发病率 27 黄曲霉毒素摄入量与原发性肝癌发病率 28 5 对食品的污染情况 主要污染粮油及其制品花生 玉米及其制品污染最严重高温高湿地区污染严重 南方食品中检出率高于北方黄曲霉毒素 玉米 花生等青霉和毒素 大米 水果等镰刀菌及毒素 小米 玉米等 29 限量标准 食品中真菌毒素限量 GB2761 2011本标准规定了食品中黄曲霉毒素B1 黄曲霉毒素M1 脱氧雪腐镰刀菌烯醇 展青霉素 赭曲霉毒素A及玉米赤霉烯酮的限量指标 30 31 32 6 预防措施 6 1防霉 最根本措施 预防食品被霉菌污染A田间耕作 防虫 晾晒及时B贮藏 控制水分粮食的安全水分70 除氧 增加仓中N2 CO2C化学方法 药物防霉 33 6 2 去毒 挑选霉粒物理方法 碾扎加工法加水搓洗吸附法化学方法 加碱处理 新方法 高压破坏 臭氧 微生物去毒 34 6 3 制订食品卫生标准玉米 花生仁及花生油 20ppb大米 其他食用油 10ppb其他粮食 豆类 发酵制品 5ppb婴儿代乳品 0 5ppb 35 5 霉菌及其毒素的食品卫生学意义 霉菌 A 食品使用价值降低或丧失 B 人类中毒霉菌毒素中毒 无传染性 有明显地方性和季节性中毒表现 急性中毒 慢性中毒致畸 致癌 致突变 36 霉菌污染食品质量的评定 1 霉菌菌相构成田野霉 新鲜 交链孢酶素曲霉 青霉 可检毒素 但不表示变质毛霉 根霉 粮食霉变2 霉菌的污染度 即单位重量或容积的食品或100粒粮食上霉菌总数 表示食品带染霉菌情况 37 END 38 39 40 三 镰刀菌毒素 1 单端孢霉稀族类 T 2毒素 脱氧雪腐镰孢菌稀醇等 2 玉米赤霉稀酮类3 丁稀酸内酯4 串珠镰刀菌素 41 1 单端孢霉烯族化合物1 结构与性质基本结构 倍半萜烯 插图 毒性化学结构 C 12 C 13还氧基性质稳定 烹调过程不易破坏 42 1 单端孢霉烯族化合物 1 主要产毒菌株 镰刀菌属2 结构与性质基本结构 倍半萜烯 插图 毒性化学结构 C 12 C 13还氧基3 性质 稳定 烹调过程不易破坏碱性条件下次氯酸钠可使之失去毒性 43 44 单端孢霉烯族化合物种类与毒性 种类 40余种毒性作用 共同特点表现为较强的细胞毒性 免疫抑制及致畸作用 部分有较弱的致癌性 急性毒性强 可致人与动物的呕吐 45 几类单端孢霉烯族化合物毒素的特殊毒性 A T 2毒素 急性毒性 食物中毒性白细胞缺乏症主要破坏分裂迅速 增殖活跃的组织器官 导致多系统 多器官的损伤 尤其是骨髓 胸腺组织受损严重 表现为WBC减少 凝血时间延长 骨髓坏死 亚急性毒性和慢性毒性三致作用对小鼠有胚胎毒性和致癌性 46 B 二醋酸鹿草镰刀菌烯醇 毒性与T 2毒素有相似之处 如损害动物骨髓等造血器官 引起白细胞持续减少 47 C 脱氧雪腐镰刀菌烯醇 deoxynivalenol DON 也称致呕毒素 是赤霉病麦中毒的病原物质 它对皮肤的坏死作用小于其他单端孢霉烯族化合物 有一定的致畸 致突变作用 致癌作用不明确 48 食品中真菌毒素限量 GB2761 2011小麦 面粉 玉米及玉米粉中脱氧雪腐镰刀菌稀醇限量标准 49 D 雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮X B型毒素 引起人的恶心 呕吐 疲倦 头痛 引起大 小鼠体重下降 肌张力下降与腹泻 50 2 玉米赤霉烯酮主要污染食物 玉米 小麦 大麦 燕麦和大米等毒性作用 类雌激素样作用表现 雌性动物幼年子宫肥大 阴道肿胀 乳腺隆起 成年动物不孕 流产等 雄性小猪出现睾丸萎缩 乳腺肿大等雌性变化 51 52 53 3 丁烯酸内酯 毒性 牛烂蹄症 牛吃三线镰刀菌污染牧草 血液毒及致癌可能 54 4 伏马菌素 结构 是一类不同的多氢醇和丙三烯酸的双脂化合物 性质 水溶性 对热很稳定 主要污染玉米及其制品 毒性 引起马的脑白质软化症 猪的肺水肿 羊肾病变及狒狒心脏血栓 大鼠肝中毒及肝癌 南非与中国某些地区食管癌高发与吃此类毒素污染的玉米有关 55 56 四 青霉及其毒性 展青霉素 Patulin Pat 1 产毒真菌 扩展青酶 寻麻青霉 棒曲霉 巨大曲霉等OH2 结构OOO 57 58 四 展青霉素 Patulin Pat 毒性 3 毒性作用 1 急性和亚急性毒性啮齿类动物的急性毒性中毒 痉挛 肺出血 皮下组织水肿 无尿 死亡 2 致癌 致畸和致突变性