霉菌与霉菌毒素

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食品卫生学
霉菌与霉菌毒素 Mold and Mycotoxin
1. 霉菌 霉菌(molds)是真菌的一部分。
霉菌是菌丝体比较发达又缺乏较大子实体的一部 分真菌的俗称。
• 霉菌在自然界分布广泛,约有4.5万种,不需要较高的 营养条件,在多种食品中极易繁殖。
• 一般情况下需要氧气,适宜繁殖温度为2530℃
•慢性毒性
慢性中毒的表现往往使动物生长障碍,
肝脏出现亚急性和慢性损害。如肝实质细胞 变性和灶性坏死、肝实质细胞增生、以及胆
管的囊性增生等 。
2)诱变性 • 在有无 S9 的情况下都能使人体成纤维细胞发生
程序外DNA合成
• 使鼠伤寒沙门氏菌TA98及TA100在有S9的情况下
发生阳性致突变反应,枯草杆菌试验也呈阳性
4)胚胎毒性 • 将黄曲霉毒素B1给予妊娠地鼠,能使胎鼠
死亡及对仔鼠有发育毒性 • 孕期暴露AFB1越早,对子代的损伤越严重
7. 预防措施
至今为之,尚未找到一种较为温和的破坏AFT的方法。为了减
少AFT的摄入,在日常生活中至少应该注意以下几个方面:
1. 过于陈旧的、特别是霉变的食品要坚决弃掉。
1993年国际癌症研究机构已将赭曲霉毒素A定为人类可
能的致癌剂。
• 赭曲霉毒素主要污染玉米、大豆、可可豆、大麦、 柠檬类水果,腌制的火腿、花生、咖啡豆等。 • 我国部分省市进行调查的结果表明,谷类食品赭 曲霉毒素A的污染不太普遍,污染率分别为小麦2 %、玉米1.25%,而在大米中未检出。 • 我国大部分阳性样品中赭曲霉毒素A的含量较低。
• 2.赭曲霉毒素 A的毒性
• ①急性毒性 赭曲霉毒素 A的急性毒性很强,对实验动物 经口 LD50为3.4~30.3mg /(kg· bw)。动物中毒的靶器官主 要为肾脏和肝脏。 ②三致作用 大鼠和仓鼠试验发现赭曲霉毒素还有胚胎毒 性和致畸性。有报道给猴染毒赭曲霉毒素A后可诱导肾细 胞的异常分裂,提示其有致突变的可能。
•是一组较强的蛋白抑制类霉菌毒素,依靠其倍半萜 烯结构作用于翻译过程的不同阶段
•与一些免疫调节剂和细胞受体相互作用,引起免疫 抑制作用 •每种毒素还有特殊的毒性表现
(二)玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA)
• 是一类具有二羟基苯酸内酯化合物,具有类雌性激素 作用
• 产生该毒素的菌种主要有禾谷镰刀菌、黄色镰刀菌和
六、霉菌毒素污染的控制措施
1.食品防霉 • 主要的措施是控制食品的水分 • 选择优良的抗霉品种,可减少霉菌的污染 2.去除毒素 3.加强监督检验工作 对将进入市场的食品
应加强监督检验,凡超过国家食品卫生限量 标准的一律不得投放市场,以保障人体健康。
木贼镰刀菌等 • 猪对该毒素最敏感,猪的雌性激素症候群主要表现为 青春期雌性猪外阴充血和水肿,严重时阴道和直肠脱 垂、乳房肿大和乳头肥大,成年猪还可引起不育症。
雄性小猪可出现睾丸萎缩、乳腺肿大等雌性变化
(三)伏马菌素(fumonisins,FB)
• 由串珠镰刀菌产生
• 为一类相关的极性、水溶性代谢产物,为多氢醇和丙 三羧酸的双酯化合物
• 伏马菌素能引起马属动物霉变玉米中毒,又称为马
的脑白质软化症(equine leucoencephalomalacia, ELEM)。 • 其神经中毒症状包括精神紧张、淡漠、偏向一侧的 蹒跚、震颤、共济失调、行动迟缓、下唇和舌轻度 瘫痪,不能进食水,甚至出现强直性痉挛。 • 脑部病理学检查发现脑部重度水肿,延髓髓质有早 发的、两侧对称的斑点样坏死,脑白质软化改变。
• 四、赭曲霉毒素(ochratoxin)
• 赭曲霉毒素是由曲霉属和青霉属的一些菌种产生 的一组结构相似的霉菌代谢产物,包括赭曲霉毒 素A、B、C和D。 • 其中赭曲霉毒素A是植物性食品中天然污染的主 要化合物毒性最强,可由赭曲霉、洋葱曲霉、鲜 绿青霉、圆弧青霉、变幻青霉等产生。在一些国 家,食品中赭曲霉毒素A的污染率为2%~30%。
• 黄曲霉毒素B1羟化而成为M1、Q1。
• M1由于首先在牛羊奶中发现,故称M1。
• 环氧化后形成的环氧化物能与细胞内大分子物质 DNA、RNA和蛋白质共价结合,从而对机体细胞或 组织产生危害。
6.生物活性
1)毒性 • 急性毒性:黄曲霉毒素对家畜、家禽及动物有强烈的 毒性,按毒性级别分类,属于超剧毒级,其毒性是氰 化钾的10倍,是砒霜的68倍 • 急性毒性表现为:食欲明显减退、体重下降、口渴、 便血、生长缓慢、发育停滞、皮肤出血或充血。随后 出现抽搐、过度兴奋、黄疸等症状。中毒的主要病变 在肝脏,表现为肝出血、坏死和胆管增生,也可见到 肾脏损伤 • 人类急性中毒,国内外都有报道 • 临床表现:黄疸为主,兼有呕吐、厌食、发热,重者 出现腹水、下肢水肿、肝脾肿大及肝硬化 • 解剖:肝脏广泛肝胆管增生、胆汁淤积
• 多数霉菌对人有益
• 也有一些霉菌对人有害无益 • 个别菌种或菌株能产生对人体有害的霉菌毒素
霉菌与霉菌毒素 Mold and Mycotoxin
2. 霉菌毒素
• 霉菌毒素是指霉菌有毒的二次代谢产物 • 二次代谢产物指的是由细胞增殖过程中形成的丙酮酸、 酯酸、氨基酸等初级代谢产物作为前体物质,进行生物 合成的物质。
• 对热很稳定,不易被蒸煮破坏
• 食物中以 FB1 为主, FB1 对食品污染的情况在世界范 围内普遍存在,且对粮食作物的污染情况较严重,其 污染的食物主要为玉米及其制品 • 2002年,粮农组织/卫生组织食品添加剂联合专家委 员会规定了对FB1、FB2、FB3 单独或共同摄入每日最 高允许摄入量为 2µg/公斤体重 •
2.产毒菌株 黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产生
3.结构
• 已确定的黄曲霉毒素有十几种,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。 • 化学结构上,黄曲霉毒素属于二呋喃氧杂萘邻酮的衍生 物,即含有一个二呋喃环和一个氧杂萘邻酮(香豆素)。 • B1和G1的二呋喃环末端有双键。二呋喃环末端有双键者 毒性较强并有致癌性。
(一)单端孢霉烯族化合物 (Trichothecenes)
1.结构 • 基本化学结构是倍半萜烯,因在C-12、C-
13位上形成环氧基,故又称12、13-环氧单
端孢霉烯族化合物
• 分为二型:
2.毒性
•共同特点
•较强的急性毒性,细胞毒性,免疫抑制及致畸作用, 有的有弱致癌性
•呕吐作用、引起局部皮肤刺激、炎症及坏死
• 伏马菌素表现出促癌活性,FB1对大鼠的促癌作用与 毒性作用密切相关 • 还可引起猪肺水肿症候群(porcine pulmonary edema, PPE) • 抑制鸡的免疫系统,增强二乙基亚硝胺的致肿瘤作用
• 大鼠的肝坏死和心室内形成血栓。对雄性BDIX大鼠的 终身慢性毒性实验,发现80%的实验动物出现肝细胞 肿瘤,同时63%的实验动物出现肝胆管肿瘤。 • 表明FB不仅是促癌剂,而且是一个完全的致癌物。
一、黄曲霉毒素(Aflatoxin, AFT)
• 火鸡的X病: 1960年6月-8月间,英国英格兰南部 和东部地区 • 主要症状:动物食欲减退、羽翼下垂,发病后一直 昏睡,一周后死亡。死时,头向后背,脚向后伸, 呈现出一种特殊的死相。解剖时发现,肝脏出血、 坏死,肾脏肥大。病理检查时,发现肝实质细胞退 行性变,胆管上皮细胞异常增生 • 1961年,从霉变的花生饼粉中分离到黄曲霉 • 黄曲霉产生的一种在紫外光下产生蓝和绿色荧光的 毒素,造成了火鸡的死亡 • 在污染黄曲霉的食物中分离到4种具有紫外光下发荧 光的物质,并分别命名为黄曲霉毒素( Aflatoxin ) B1、B2、G1和G2
• 动物实验中造成染色体畸形,染色体断裂及形成
加合物;微核实验阳性;姐妹染色单体交换等
3)致癌性
• 动物实验表明:AFT至少对8种动物有强致癌作
用,可以导致肝癌、结肠癌、胃癌、肺癌、乳腺
癌以及肾脏和卵巢的恶性肿瘤。 • 与人类癌症关系尚不能肯定 • 许多流行病学研究观察到凡是肝癌高发的地区, 食物的 AFT 污染也较严重,并证实了人类肝癌的 发病率与AFT的摄入量之间的相关性 • AFB 1是人类肝癌发病的重要因素
1.来源
• 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,如以之饲养禽畜,则禽畜的 肉、乳、蛋等均可被污染 • 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
4. 产毒霉菌产生毒素需要的条件
食物基质的水分含量和湿度:大部分霉菌需要水分 活性(aw)0.80,部分0.91,<0.7一般不能生长 基质:所需营养物质主要是糖、少量氮质和无机盐 温度:生长温度2028℃, <10 ℃ 和>30 ℃减弱, 0 ℃几乎不生长。产毒温度略低于其生长最适温度 空气流通性
4.靶器官
• 主要为肝脏 • 急性中毒的动物主要表现为肝脏损伤、肝实 质细胞损伤、胆管增生和肝出血
• 慢性中毒主要表现为生长发育迟缓、肝脏出 现亚急性或慢性损伤。可引起原发性肝细癌
• 也可作用于其他器官,如肾脏、胃、直肠、 乳腺、卵巢等
5.代谢
• 黄曲霉毒素在动物体内经细胞内质网微粒体混合 功能氧化酶系代谢。 • 在微粒体混合功能氧化酶系的作用下黄曲霉毒素 B1发生脱甲基、羟化及环氧化反应。
3.霉菌毒素特点:
①同一产毒菌株的产毒能力有可变性和易变性 如产毒菌株经过累代培养可完全失去产毒能力,而非产毒菌 株在一定条件下可出现产毒能力。 ②产毒菌种所产生的霉菌毒素不具有严格的专一性 如一种菌种或菌株可以产生几种不同的毒素,而同一霉菌毒 素也可由几种霉菌产生,如杂色曲霉毒素可由杂色曲霉、黄 曲毒和构巢曲霉产生,又如岛青霉可以产生黄天精、红天精、 岛青霉毒素以及环氯素等几种毒素。 ③霉菌产生毒素有严格的条件要求 霉菌污染食品并在食品上繁殖是产毒的先决条件,而霉菌是 否能在食品上繁殖又与食品的种类和环境因素等各方面的影 响有关。
2. 少吃“花生等果仁被包裹在内部”的糖果、小食品,如
皮豆、五香瓜子等。因为这样的食品无法看出“果仁”
是否变质。
3. 乳、蛋、肉及其制品,尽m Mycotoxin)
•镰刀菌毒素主要是镰刀菌属(包括有性期 赤霉属)和个别其它菌属所产生的有毒代谢 产物的总称 •根据其化学结构和毒性作用可主要分为: 1.单端孢霉烯族化合物 (1)T2毒素 ( 2 )脱氧雪腐镰刀菌烯醇 DON (呕吐毒素) (3)雪腐镰刀菌烯醇NIV 2.玉米赤霉烯酮 (zearalenone,ZEN) (F-2毒素) 3.伏马菌素(fumonisns, FB)
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