真菌及其对食品安全的影响.ppt

第三章真菌对食品安全性的影响,主讲：曾晓房,主要内容,食品中的生物污染真菌真菌毒素真菌毒素的控制措施,食品污染分类,污染食品的危害,食品污染途径,3.1食品中的生物污染,食品污染：食品中出现有害物质的现象，有物理性、化学性和生物性污染。生物性污染：是指微生物、寄生虫、昆虫等生物对食品造成的污染。食品加工、贮存、流通、消费等过程均有潜在的生物性污染可能。,（一）食源性疾病的概念和范畴,食源性疾病是指通过摄食进入人体内的各种致病因子引起的、通常具有感染性质或中毒性质的一类疾病。范畴：食源性疾病包括最常见的食物中毒、食源性肠道传染病、食源性寄生虫病，食源性变态反应性疾病、暴饮暴食引起的急性胃肠炎、酒精中毒，以及由食物中有毒、有害污染物引起的中毒性疾病。,（二）食物中毒的概念和范畴,食物中毒：指摄入含有有毒有害物质的食品，或把有毒有害物质当作食品摄入后所出现的非传染性（不属于传染病）急性、亚急性疾病。范畴：食物中毒属于食源性疾病，但不包括已知的肠道传染病（如伤寒、病毒性肝炎等）和寄生虫病、食物过敏、暴饮暴食引起的急性肠胃炎，也不包括慢性中毒。,（三）中毒食品的分类,中毒食品：指含有有毒有害物质并引起食物中毒的食品。中毒食品的分类：（1）细菌性中毒食品指含有细菌或细菌毒素的食品。（2）真菌性中毒食品指被真菌及其毒素污染的食品。（3）动物性中毒食品将天然含有有毒成分的动物或动物的某一部分当作食品。在一定条件下，产生了大量的有毒成分的可食的动物性食品。,（三）中毒食品的分类,（4）植物性中毒食品将天然含有有毒成分的植物或其加工制品当作食品（如大麻油等）。在加工过程中未能破坏或除去有毒成分的植物当做食品（如木薯、苦杏仁等）。在一定条件下，产生了大量的有毒成分的可食的植物性食品（如发芽马铃薯等）。,（三）中毒食品的分类,（5）化学性中毒食品被有毒有害的化学物质污染的食品。指误为食品、食品添加剂、营养强化剂的有毒有害的化学物质。添加非食品级的或伪造的或禁止使用的食品添加剂、营养强化剂的食品，以及超量使用食品添加剂的食品。营养素发生化学变化的食品（如油脂酸败）。,3.1食品中的生物污染,微生物引起的食物中毒：指人体因吃了含有有害微生物或微生物毒素的食物而引起的一切中毒性疾患。根据微生物类群不同，主要包括细菌性食物中毒和霉菌性食物中毒两大类。,3.1食品中的生物污染,根据引起食物中毒的机理不同可分为感染型及毒素型。感染型食物中毒：病原细菌污染食物，并在食物中大量繁殖，这种含有大量活菌的食物被摄入人体，会引起人体消化道的感染而造成的中毒。毒素型食物中毒：食物中污染某些产毒微生物后，在适宜的条件下，这些微生物在食物中繁殖并产生毒素，由于毒素的作用而引起的中毒，即称为毒素型食物中毒。,食物中毒,致病菌污染食物食物后产毒或带有活菌,化学毒物混入食物达到中毒剂量,食品本身在贮存时产毒,误食有毒食物,加工方法不当使食物带毒,3.1食品中的生物污染,非食物中毒,暴饮暴食导致胃肠病,吸入有害气体致病,皮肤或静脉进入体内有害物而致病,烫伤,玻璃、铁屑等异物导致机体的机械损伤,食入未成熟的食物引起疾病,3.1食品中的生物污染,3.2真菌,单细胞真菌：酵母菌和部分霉菌。多细胞真菌：食用菌和大多数霉菌。真菌中对食品安全威胁最大的是霉菌。,霉菌和酵母同属于真菌。霉菌：为丝状真菌的统称。凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌（除少数外），统称为霉菌。按Smith分类系统，霉菌分属于真菌界的藻状菌纲、子囊菌纲和半知菌类。,（一）霉菌,霉菌的分布：在自然界分布相当广泛，无所不在，而且种类和数量惊人。在自然界中，霉菌是各种复杂有机物，尤其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质素的主要分解菌。一般情况下，霉菌在潮湿的环境下易于生长，特别是偏酸性的基质当中。,（一）霉菌,霉菌的应用：生产各种传统食品：如酿制酱、酱油、干酪等。工业应用：生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸）、酶制剂（如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶）、抗生素（如青霉素、头孢霉素）、维生素、生物碱、真菌多糖、植物生长刺激素（如赤霉素）、生产甾体激素类药物和酿造食品等，另外在生物防治、污水处理和生物测定等方面都有应用。,（一）霉菌,菌落特征：霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，有的呈绒毛状或絮状或网状等，菌体可沿培养基表面蔓延生长，由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。,（二）霉菌的菌落特征,（三）霉菌的代表属,（一）毛霉属（Mucor)在分类系统中属于接合菌纲、毛霉目。分布:广泛分布于土壤、空气中，也常见于水果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐变质。特征：低等真菌，菌丝发达、繁密，为白色、无隔多核菌丝，为单细胞真菌。菌落蔓延性强，多呈棉絮状。代表种：高大毛霉、总状毛霉和梨形毛霉。,毛霉的应用：能产生蛋白酶，具有很强的蛋白质分解能力，多用于制作腐乳、豆豉。有的可产生淀粉酶，把淀粉转化为糖。在工业上常用作糖化菌或生产淀粉酶。有些毛霉还能产生柠檬酸、草酸等有机酸，有的也可用于甾体转化。,（二）根霉（Rhizopus)：与毛霉同属接合菌纲毛霉目。分布:分布于土壤、空气中，常见于淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、蔬菜的腐烂。形态特征：很多特征与毛霉相似，菌丝也为白色、无隔多核的单细胞真菌，多呈絮状。主要区别在于根霉有假根和匍匐枝，与假根相对处向上生出孢囊梗。孢子囊梗与囊轴相连处有囊托，无囊领。,（三）霉菌的代表属,代表种：米根霉（R.oryzae)黑根霉(R.nigrican)等。应用：根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。有的也可用于甾体转化。,（三）曲霉(Aspergillus)：多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。分布：广泛分布于土壤、空气和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。形态特征：菌丝发达多分枝，有隔多核的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌丝细胞（足细胞）上垂直生出；分生孢子头状如“菊花”。,曲霉,（三）霉菌的代表属,土曲霉菌落,黑曲霉菌落,繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。曲霉的菌丝、孢子常呈现各种颜色，黑、棕、绿、黄、橙、褐等，菌种不同，颜色各异。代表种：黑曲霉(Asp.Niger）、黄曲霉(Asp.flavus)应用：是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）农业上用作生产糖化饲料的菌种。,（四）青霉（Penicillum):多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。分布：广泛分布于土壤、空气、粮食和水果上，可引起病害或霉腐变质。形态特征：与曲霉类似，菌丝也是由有隔多核的多细胞构成。但青霉无足细胞，分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出，有横隔，顶端生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单轮、双轮和多轮，对称或不对称。,（三）霉菌的代表属,繁殖：无性繁殖产分生孢子；大多数有性阶段不明，归为半知菌类。少数种可形成子囊孢子，归为子囊菌亚门。代表种：产黄青霉（Pen.citrinum)展青霉(Pen.patulum)应用：是生产抗生素的重要菌种，如产黄青霉和点青霉都能生产青霉素。生产有机酸，如葡萄糖酸、柠檬酸。,点青霉菌落,引起霉变：可造成食品、生活用品以及一些工具、仪器和工业原料等的霉变。引起植物病害：真菌大约可引起3万种植物病害。如水果、蔬菜、粮食等植物的病害。例如马铃薯晚疫病、小麦的麦锈病和水稻的稻瘟病等等。,（四）霉菌的危害,引起动物疾病：不少致病真菌可引起人体和动物病变。浅部病变如皮肤藓菌引起的各种藓症，深部病变如既可侵害皮肤、粘膜，又可侵犯肌肉、骨骼和内脏的各种致病真菌，在当前已知道的约5万种真菌中，被国际确认的人、畜致病菌或条件致病菌已有200余种（包括酵母菌在内）。产生毒素，引起食物中毒：霉菌能产生多种毒素，目前已知有100种以上。例如：黄曲霉毒素，毒性极强，可引起食物中毒及癌症。,（四）霉菌的危害,3.3真菌毒素,麦角中毒是发现最早的真菌中毒案例。真菌污染的食品中，粮食的污染最为严重。据FAO报告，全球每年约有25%的农作物遭受真菌及其毒素污染。全球每年因真菌毒素污染造成的直接或间接经济损失高达数百亿美元。,3.3真菌毒素,真菌毒素中毒的特点：具有明显的地方性和季节性，甚至有些还具有地方疾病的特征。产毒菌株及其产毒条件：产毒菌株种类、基质的影响、相对湿度、水分活度、温度等。,（一）中毒类型,1、一次性污染花生、玉米等在田间栽种时，就开始有黄曲霉的侵入；同样，在麦子出穗时，就会由于禾谷镛刀菌蔓延而受到很大的危害，这些霉菌在田间、土壤中就污染到植物上称为一次性污染。2、二次性污染农作物收割、加工、干燥、贮藏后，附着于植物上的病原性霉菌仍然具有一定的含量，一但在温度、湿度、氧气适宜时，这些霉菌便会产生毒素而造成二次污染。,（二）中毒原因及特征,1、中毒原因无论是一次或二次污染，一但食物中带有了霉菌毒素，随着食物进入人体，就会产生食物中毒。2、中毒特征由霉菌毒素引起的食物中毒，主要特征表现为急性胃肠炎症状，有时伴有麻痹、肌肉痉挛、发热、视力障碍等症，重者可引起死亡。,黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准,2、产毒菌种,黄曲霉寄生曲霉集峰曲霉,3、分析方法,微柱法薄层色谱法（TLC）液相色谱法（LC）ELISA法,4、毒性,急性毒性生殖毒性遗传毒性致癌性,5、对人类健康的影响,急性中毒致人类肝癌的作用,第二节真菌毒素的污染,黄曲霉毒素杂色曲霉素（ST）赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施,2、产毒菌株,曲霉属的多个种其他属（如青霉等）的一些种,3、ST对农作物的污染,主要污染小麦、玉米、大米、花生、大豆等粮食作物、食品和饲料。,4、ST的生物学效应与人和动物健康的关系,急性毒性慢性毒性细胞和遗传毒性致癌作用,第二节真菌毒素的污染,黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施,2、产毒菌种,赭曲霉（Aspergillusochraceus）疣孢青霉（Penicilliumverrucosum）炭黑曲霉（A.carbonarius）,3、分析方法,TLC法HPLC法ELISA法,4、毒性,急性毒性致畸性、致突变性、致癌性对家畜的影响对人类健康的危害,5、在食品中的污染,世界部分国家OTA污染较重我国也有污染,第二节真菌毒素的污染,黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施,2、产毒菌种,棒曲霉、扩张曲霉、展青霉、曲青霉，其中扩张曲霉是主要引起苹果霉烂的菌种。展青霉素主要来源于霉烂苹果或用霉烂苹果加工的苹果汁。,3、分析方法,TLC法HPLC法,4、毒性,急性毒性和短期试验遗传毒性繁殖毒性和致畸试验长期毒性/致畸性试验对酶的影响,第二节真菌毒素的污染,黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施,2、产毒菌种,串珠镰孢和多育镰孢是主要的产生伏马菌素的菌种。尖孢镰孢F.oxysporum、F.nygami也能产生伏马菌素。串珠镰孢是玉米的致病菌。,3、分析方法,TLC法HPLC法GC-MS法免疫化学毛细管电泳法,4、毒性,急性毒性及亚急性毒性生殖毒性、胚胎毒性和致畸性致突变性致癌性对其他哺乳动物的毒性破坏体内神经鞘酯类代谢,第二节真菌毒素的污染,黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施,1、化学结构和理化性质,2、产毒菌种,A型单端孢霉烯族化合物主要由拟枝孢镰孢、梨孢镰孢、木贼镰孢等产生，其中最重要的是拟枝孢镰孢。B型单端孢霉烯族化合物主要由禾谷镰孢和黄色镰孢产生。,3、分析方法,TLC法ELISA法HPLC法GC-MS法,4、毒性,急性毒性短期试验长期/致癌试验遗传毒性致畸性,5、对人体健康的影响,6、对食品的污染,T-2毒素DON对食品的污染,第二节真菌毒素的污染,黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施,三、霉菌毒素及其引起的食物中毒,(一)霉菌毒素引起食物中毒的特点1.发生中毒与某些食物有联系。2.霉菌毒素中毒症发生往往有季节性和地区性，但无感染性。3.霉菌毒素是小分子有机化合物，不是复杂的蛋白质分子，不能刺激机体产生相应的抗体，无免疫性。4.人和家畜家禽一次性摄入含有大量霉菌毒素的食物，往往会发生急性中毒，长期少量摄入会发生慢性中毒和致癌。5霉菌毒素食物中毒易并发维生素缺乏症，但补充维生素无效。,(三)防霉方式,物理防霉干燥防霉，控制水份和湿度，保持食品和贮藏场所的干燥，做好食品贮藏地