粮食微生物-6

第六章真菌毒素及其防除,第一节 真菌毒素及其污染特点,真菌毒素真菌有毒的次级代谢产物一、真菌毒素的种类和危害（一）真菌毒素的种类,（二）真菌毒素的危害,致病途径：直接取食间接摄入呼吸道吸入接触感染中毒特点：发病具有地区性和季节性发病时间具有波浪性没有传染性和免疫性具有复制性，复制菌粮或饲料使人畜食后重现真菌毒素的中毒症。中毒流行病学特点：急性：恶心、呕吐、食欲减退、厌食、精神萎靡、嗜睡、腹泻、出血、颤抖和痉挛，可以导致死亡。慢性：诱发癌症和肿瘤、肝炎、肾炎、肝脂肪浸润、胆管损伤、胃刺激、先天性畸形、失重，可以导致死亡。,二、真菌毒素对粮食和食品的污染特点,真菌毒素污染的程度和种类，因粮种、地理条件、污染环节等各因素不同而异。（一）粮种不同粮种污染的真菌毒素各有差异。玉米、花生、棉籽及其加工制品污染黄曲霉毒素严重稻米污染杂色曲霉素、桔青霉素、岛青霉素和黄米毒素赤霉病玉米和麦类污染单端孢霉烯族化合物和玉米赤霉烯酮等毒素（二）地区性温度影响：在寒冷干燥地区比在温带和亚热带地区被真菌毒素污染较轻。我国东北、西北、华北地区比华东、华南地区的粮食和食品黄曲霉毒素的检出率低。,（三）污染环节田间生长/粮食收获后在场头堆放，入仓储藏，以及粮食加工、运输和销售期间的存放，都是真菌毒素的污染环节。（四）污染条件产毒菌株只有在适于产毒条件下（温度、湿度等）才会产毒。还决定于微生物群的竞争和拮抗，一些化学物质的存在与否也能促进或抑制产毒。,二、真菌毒素对粮食和食品的污染特点,第二节粮食和食品污染的主要真菌毒素,曲霉毒素、青霉毒素和镰刀菌毒素，其中毒性最强/污染广泛的就是黄曲霉毒素。一、曲霉毒素肝毒素，曲霉毒素种类很多，主要是黄曲霉毒素，其次是杂色曲霉素和棕曲霉素。（一）黄曲霉毒素（AFT）超剧毒物质，具有强致癌性（毒性比砒霜大68倍）1.黄曲霉毒素的结构和性质黄曲霉毒素是一组化学结构类似的化合物，基本结构为二呋喃（毒性结构）和氧杂萘邻酮（致癌）。,1.黄曲霉毒素的结构和性质,黄曲霉毒素在365nm紫外光照射下，发出不同波长的荧光：发射425nm呈蓝色荧光B类发射450nm呈黄绿色荧光G类主要有6种结构B1,B2,G1,G2,B2a，G2a. B1为毒性及致癌性最强的物质,检测黄曲霉毒素时以B1作为标准，写成AFTB1目前还分离出近20种衍生物M1是黄曲霉毒素B1在体内经过羟化而衍生成的代谢产物，主要存在于牛奶中。,黄曲霉毒素的检测方法：理化测定法：薄层层析法、荧光光度计法、微柱层析法生物鉴定法：鸭雏灌胃法、鸡胚实验法、微生物培养法黄曲霉毒素的物理性质：其纯品为无色结晶，不溶于水易溶于油，甲醇丙酮和氯仿等有机溶剂.一般在中性溶液中较稳定，但在强酸性溶液中稍有分解，在pH9-10的强碱溶液中分解迅速，耐高温:AFTB1的分解温度为268，紫外线对低浓度黄曲霉毒素有一定的破坏性.,1.黄曲霉毒素的结构和性质,2.产毒菌种和产毒条件,（1）产毒菌种：黄曲霉和寄生曲霉（2）产毒条件：营养基质：花生、玉米、棉籽是产黄曲霉毒素的最好天然基质。小麦、大麦、燕麦次之，大豆、高粱上也会产毒水分：谷类粮食水分在20%左右，花生水分在25%时，产毒量最大温度：24-30碳源：葡萄糖、蔗糖、果糖氮源：氨基酸混合物金属元素：Mg，Fe，Mo微量的Zn2+和Cd2+可促进产毒pH为2.5-3.0,3.毒性与病理,试验动物急性中毒表现：食欲减退，浑身无力，体重减轻，死后肝脏出血、坏死。长期少量食用引起慢性中毒，诱致肝癌。AFTBl的半数致死量为0.36mg/kg，属特剧毒的毒物范围4.污染情况被黄曲霉污染最严重的是：玉米、花生及其制品，棉籽和有关油等；其次是稻米、小麦、大麦、高粱、芝麻、豆类和茄类；此外是酱制品、干果、蔬菜和熟制品。,（二）杂色曲霉毒素（ST）,是杂色曲霉和构巢曲霉等产生的，基本结构为一个双呋喃环和一个氧杂蒽酮。其中的杂色曲霉毒素IVa是毒性最强的一种，不溶于水，可以导致动物的肝癌肾癌、皮肤癌和肺癌，其致癌性仅次于黄曲霉毒素。产毒菌主要是杂色曲霉、构巢曲霉、焦曲霉、端芽离蠕孢霉和纯绿青霉等，产毒最适温度25-28，RH75-80%。 杂色曲霉和构巢曲霉易污染粮食和食品。糙米中易污染杂色曲霉毒素，糙米经加工成标二米后，毒素含量可以减少90%。,（三）棕曲霉毒素（OA）,现已确认的有棕曲霉毒素A、B、C三类。A的毒性最强 它们可导致多种动物肝肾等内脏器官的病变，故称为肝毒素或肾毒素，此外还可导致肺部病变。棕曲霉毒素A的产毒菌种是由棕曲霉、硫色曲霉、蜂蜜曲霉、纯绿青霉、圆弧青霉等产生的。产毒最适温度25-35，RH80-85%。 棕曲霉产毒的适宜基质是玉米、大米和小麦。在粮食和饲料中有时可检出棕曲霉毒素A 。,二、青霉毒素,青霉产生的毒素很多，主要有岛青霉毒素 、橘青霉毒素、黄绿青霉毒素，它们都是黄变米的重要毒素。（一）岛青霉毒素 岛青霉产生的毒素有黄天精、环氨肽、岛青霉毒素、红天精等。为肝脏毒，急性中毒可造成动物发生肝萎缩现象；慢性中毒发生肝肿瘤、肝硬化，甚至导致肝癌。岛青霉产毒最适温度30，RH75-80%。污染大米后先为灰黄色后为黄褐色米粒上有溃病性斑点，米质脆、易碎，并有臭味。岛青霉还能危害玉米、小麦、大麦等储粮。,（二）橘青霉毒素,该毒素不溶于水，为一种肾脏毒，可导致动物肾脏肿大、肾小管扩张及上皮细胞变性坏死。瘿青霉、暗蓝青霉、错乱青霉、点青霉、扩展青霉、土曲霉、白曲霉等产生橘青霉素。产毒适温25-35，RH80-85%。污染大米后一昼夜间米粒全部变黄，从外表到内部全部变黄，无浓淡之分。用大米和玉米做培养基接种，橘青霉可产生相当数量的毒素，但在自然的粮油中含量很少。（三）黄绿青霉毒素大米水分14.6%感染黄绿青霉，在1214产生黄绿青霉毒素，便形成黄变米，米粒上有黄色病斑。该毒素不溶于水，具有耐高温能力，加热至270失去毒性。为神经毒，毒性强，导致中枢神经麻痹，进一步心脏麻痹，最后呼吸衰竭而死亡。,三、 镰刀菌毒素,镰刀菌属中有很多种能产生毒素，使粮油带毒。镰刀菌危害的赤霉病粮及霉变的粮油，人畜食用后发生镰刀菌毒素中毒症。镰刀菌毒素种类很多，约有60多种，根据其化学结构可分为单端孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮、丁烯酸内酯和串珠镰刀菌毒素。镰刀菌可导致麦类、玉米、水稻、大豆、蚕豆等多种粮油作物发病，其中以麦类、玉米最易发生，并且在田间就污染较多的毒素，在储藏条件适宜时病害继续危害，从而加重储粮中毒素的污染。,第三节 粮食和食品带毒的防除,一、真菌毒素污染的预防关键在于粮食、食品的防霉，去毒只是保证食品卫生的一项重要手段。在农业技术上预防真菌毒素污染粮食：培育作物的抗菌抗病品种，加强作物的田间管理，防虫防病，适时收获，及时脱粒和及时干燥等加强田间管理和认真做好储粮防霉的条件下，为产毒条件的可能性也是有限的。,二、粮食带毒的去毒方法,物理法、化学法和生物法去毒原则：不得损害粮食和食品的品质不增添新的有害因素（或物质）不污染环境不造成过大的（经济或物质）损失。,采用物理方法去除粮油中毒素的方法。 物理去毒主要包括挑选去毒、加工去毒、水洗浸泡去毒、高温去毒、吸附去毒和辐射去毒等方法1.挑选去毒：由于黄曲霉等毒素在粮堆中分布不均匀，主要集中在霉坏粒和破坏粒中，因此人工挑除霉坏粒和破损粒，可以大大降低毒素含量。除人工挑选外，还可采用网筛、风力和用水浮挑选等方法消除霉粒、破损粒、虫蚀粒、不实粒和变色粒等，降低毒素含量。,（一）物理去毒,2.加工去毒：稻谷内霉菌一般穿过稻壳，侵入米粒的胚部、皮层及糊粉层，因此毒素也集中存在于米粒这些部分，经过脱壳加工，精米中的毒素能减少60-80%。麦类加工或油料压榨后，小麦粉和油脂中含毒量也大大下降。3.水洗浸泡去毒：大米在食用前，反复加水搓洗，将附着在米粒表面的糠粉尽量洗净，毒素可除去90%。赤霉病麦毒素等为水溶性毒素，用水浸泡（水与病麦的重量比为1:8）或用5%石灰水清洗浸泡两次，每次24h，毒素含量大大减少。,（一）物理去毒,4.吸附去毒：应用较广的有两种采用活性白土（140目筛）吸附去除植物油中的黄曲霉毒素。作用原理是：由于活性白土是超微结构的立体网状多面体，在酸性高温情况下，众多的网孔和巨大的内表面对带苯环的发色基团有较强的吸附力，从而将其从油中除掉。含黄曲霉毒素B1 600g/kg的花生油，经白土吸附处理后，可降至10g/kg活性炭（80目筛）吸附去毒，在含黄曲霉B1 800g/kg的油中，加入油重的0.5%活性炭，毒素可降到5g/kg以下。,（一）物理去毒,5.辐射去毒：黄曲霉毒素在紫外线光照射下是不稳定的，特别是紫外光对液体中黄曲霉毒素有一定解毒效果。 试验表明将黄曲霉B1含量为500g/kg的花生油经500w的紫外灯照射40min左右，B1含量一般降低到5g/kg以下，去毒效果达97.5-98.75%,（一）物理去毒,（二）化学去毒,采用化学药剂去除粮油中毒素的方法。碱炼是目前常用的化学去毒的方法，此外还有氢氧化铵去毒、氨熏蒸去毒、食盐去毒、臭氧去毒、过氧化氢去毒等方法 1.碱炼方法：在油中加入氢氧化钾或氢氧化钠等碱性物质，利用油中的脂肪酸遇碱成肥皂，像雪花一样下沉，同时吸附色素、蛋白质和黏液等，从而使油净化，且使毒素迅速水解为邻位香豆素纳，溶于水，并沉淀，据报道，含黄曲霉毒素B1高达800g/kg的食油，碱炼后可降为20g/kg以下。,2.氢氧化铵去毒：氢氧化铵对黄曲霉毒素的破坏机制，经研究证明是香豆素中内酯环被打开，生成没有毒性的黄曲霉毒素D1等物质，因此能去毒。试验表明，用含氨量1.5%氨水处理含黄曲霉毒素B1 80g/kg的玉米饲料，在25下24h，再在49下放置6h，几乎100%除去毒素3.氨熏蒸去毒：通常用于处理花生粉和棉籽粉4.食盐去毒：适合家庭食用花生油去除黄曲霉毒素。具体方法是：当锅中的油出现锅边冒微烟时，此时温度约为120，加入炒菜所需的食盐数量，有爆锅现象出现，然后温度上升到180左右，维持约半分钟，解毒效果达95%,（二）化学去毒,5.臭氧去毒：主要用于处理棉籽粉和花生粉。臭氧能迅速破坏黄曲霉毒素B1和G1，但B2有一定的抗性。棉籽粉用臭氧处理2h，所含毒素能由214g/kg降至20g/kg。花生粉用臭氧处理1h，毒素由80g/kg降到18g/kg，延长时间可100%解毒。6.过氧化氢去毒：试