33真菌毒素产生菌的分子鉴定研究进展
真菌毒素知识点总结
真菌毒素知识点总结一、真菌毒素的概念和分类真菌毒素是由真菌生产的一类具有毒性的化合物,可以进入人体、动植物体内,对其产生危害。
真菌毒素通常被分为四大类:毒蛋白类、次生代谢产物类、生物碱类和人工合成的类。
1. 毒蛋白类真菌毒素毒蛋白类真菌毒素是由真菌产生的一类具有蛋白质结构的有毒物质,主要包括霉菌毒素、毒蛋白和细胞壁酶等。
这类真菌毒素通常会导致感染性疾病和过敏反应。
2. 次生代谢产物类真菌毒素次生代谢产物类真菌毒素是由真菌产生的一类具有代谢活性的有毒化合物,主要包括玉米赤霉烯酮、镰刀毒素、黄曲霉素等。
这类真菌毒素通常会导致急性中毒、慢性中毒和致癌。
3. 生物碱类真菌毒素生物碱类真菌毒素是由真菌产生的一类具有碱性结构的有毒物质,主要包括伞菇毒素、麦角毒碱、毒蘑菇素等。
这类真菌毒素通常会导致神经系统中毒和消化系统中毒。
4. 人工合成的类真菌毒素人工合成的类真菌毒素是在实验室中合成的一类具有毒性的化合物,主要用于科研和医药制剂。
这类真菌毒素通常会导致急性中毒和过敏反应。
二、真菌毒素的来源和影响真菌毒素主要来源于一些生长在土壤、植物、食品和饲料中的真菌,如曲霉、麦角毒素、镰刀菌和玉米赤霉烯酮等。
这些真菌毒素会对人体、动植物产生严重的危害,主要表现在以下几个方面:1. 对人体的危害真菌毒素进入人体后会导致中毒、致癌和神经系统损害等,严重影响人体健康。
常见的真菌毒素中毒症状包括:呕吐、腹泻、头痛、发热、皮疹等。
2. 对动植物的危害真菌毒素进入动植物体内后会导致肝脏损害、免疫系统失调和生长发育异常等,严重影响其生存和繁衍。
常见的真菌毒素中毒症状包括:食欲不振、腹泻、发育迟缓、死亡等。
3. 对食品和饲料的危害真菌毒素会污染食品和饲料,导致食品和饲料中毒,严重影响人畜健康。
常见的真菌毒素污染食品有:玉米、大米、小麦、花生、猪肉等。
三、真菌毒素的检测和分析为了保障人畜健康和食品安全,需要对食品和饲料中的真菌毒素进行检测和分析。
真菌研究进展
1什么是真菌真菌通常是肉眼无法看到的,但它们在地表上下、植物和动物体内的大部分生命过程中,扮演着非常重要的角色。
何为真菌?《2018世界真菌现状报告》里是这样描述它们的:真菌是通过将酶分泌到环境中、并将溶解的有机物质吸收回细胞,从而消化外部食物的独特真核生物[1]。
1.1真菌的进化有证据表明真菌最早出现在大约10亿年前,但由于真菌结构易腐烂,很难找到可用于研究的真菌化石。
据科学家推测,古老真菌是生活在水中的单细胞生物,它们靠游动孢子繁殖。
水生真菌到陆地真菌的过渡发生在大约7亿年前,最先开始发生进化的真菌是捕虫霉亚门和毛霉亚门,它们产生了独特的厚壁孢子——接合孢子。
能够形成高度复杂的孢子结构的子囊菌纲和担子菌纲这两个真菌类群的进化,被认为发生在6-7亿年前。
在大约4.5亿年前的奥陶纪时期出现了与现代物种非常相似的真菌,如地衣,以及菌根类似物。
可以进行光合作用的植物和可以进行矿物觅食的真菌之间发生能量交换,使陆地植物从大约4.5亿年前开始在地球生命中占主导地位,同时慢慢地将岩石圈、生物圈和大气转化为今天的状态。
1.2真菌多样性真菌种类繁多,到目前为止,已有144000种物种被命名和分类[1]。
而根据科学家们推测,地球上的真菌物种总数在2.2到380万之间,大约是植物数量的6倍,约93%的真菌物种目前还不为人们所知。
到2007年,全球已发现并分类536个真菌家族,较过去十年已上升886个。
小球壳科真菌约有6400种,这个科中主要是兼性植物病原体,即那些不依赖宿主完成其生命周期的植物病原体;柄锈菌科约有5000种,它们几乎都是专性植物病原体,即那些必须依赖宿主才能存活和传播的植物病原体。
同时,也有57个真菌家族目前只包括一个已知的物种。
2真菌的价值利用真菌生产葡萄酒和发酵面包可能是人类历史上首次利用自然界物质进行行之有效的化学反应,而时至今日,真菌成为了现代生物技术的基石。
同时,某些真菌会造成严重的破坏。
谷物及制品中真菌毒素前处理及检测技术研究进展
基金项目:浙江省自然科学基金项目(编号:LGN18C200026);省属高校基本科研业务费项目(编号:21SBYB08)作者简介:牛灿杰,女,浙江经贸职业技术学院工程师,硕士。
通信作者:叶素丹(1979—),女,浙江经贸职业技术学院教授,博士。
E mail:64999606@qq.com收稿日期:2022 11 22 改回日期:2023 04 10犇犗犐:10.13652/犼.狊狆犼狓.1003.5788.2022.81087[文章编号]1003 5788(2023)05 0203 08谷物及制品中真菌毒素前处理及检测技术研究进展Researchprogressindetectiontechnologiesofmycotoxinsincerealsandcereal basedproducts牛灿杰犖犐犝犆犪狀 犼犻犲 叶素丹犢犈犛狌 犱犪狀 胡玉霞犎犝犢狌 狓犻犪 周晓红犣犎犗犝犡犻犪狅 犺狅狀犵(浙江经贸职业技术学院,浙江杭州 310012)(犣犺犲犼犻犪狀犵犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈犮狅狀狅犿犻犮犪狀犱犜狉犪犱犲,犎犪狀犵狕犺狅狌,犣犺犲犼犻犪狀犵310012,犆犺犻狀犪)摘要:谷物及其制品在生产、贮藏、运输的各个环节均易受到真菌毒素的污染,且真菌毒素种类多、浓度低、毒性强、性质差异大,防治困难。
文章综述了谷物及其制品中真菌毒素的前处理技术(液液萃取技术、固相萃取技术、QuEChERS技术、免疫亲和层析技术)和检测技术(免疫层析技术、光谱技术、液相色谱技术、液质联用技术),并对真菌毒素检测技术的发展趋势进行了展望。
关键词:谷物;谷物制品;真菌毒素;前处理技术;检测技术犃犫狊狋狉犪犮狋:Cerealsandcereal basedproductsareeasilypollutedbymycotoxinsinallaspectsofproduction,storageandtransportation,andmycotoxinsaredifficulttopreventduetotheirvariety,lowconcentration,strongtoxicityandlargedifferenceinnature.Thispapersummarizesthenewdevelopmentofthepretreatmenttechnologies(liquid liquidextraction,solid phaseextraction,QuEChERS,immunoaffinitychromatography)anddetectiontechnologies(immunochromatographytechnology,opticalspectrumtechnology,liquidchromatographyandliquidchromatography massspectrometry)ofmycotoxinsincerealsandproducts.Thedevelopmenttrendofmycotoxindetectiontechnologieswasalsoprospected.犓犲狔狑狅狉犱狊:cereals;cereal basedproducts;mycotoxins;pretreatmenttechnologies;detectiontechnologies真菌毒素为曲霉菌、镰刀霉菌、青霉菌、麦角菌、链格孢霉菌等真菌产生的有毒次级代谢产物,有300多种[1],且大部分具有较强的生物毒性,可致癌、致畸、致突变[2]。
真菌分子生物学鉴定方法
真菌分子生物学鉴定方法
真菌的分子生物学鉴定方法通常包括以下步骤:
DNA 提取:首先需要从真菌样本中提取DNA。
这可以通过商业DNA 提取试剂盒或自制的DNA 提取方法来实现。
PCR 反应:利用聚合酶链反应(PCR)扩增特定的真菌基因片段。
常用的标记基因包括核糖体RNA基因(rRNA)和线粒体DNA等。
对于真菌,常用的靶标基因包括18S rRNA、ITS(内转录间隔区)和28S rRNA等。
测序:对扩增得到的DNA片段进行测序,可以使用Sanger测序或者更先进的下一代测序技术。
序列分析:将测序得到的DNA序列与数据库中的真菌序列进行比对,以确定真菌的物种。
常用的数据库包括GenBank、UNITE等。
构建系统发育树:利用比对后的序列数据构建系统发育树,以了解真菌的亲缘关系和分类位置。
食源性真菌毒素检测技术研究进展
癌性 , 可抑制 D A R A的合成 , N 、N 破坏凝血机制及 某些酶类 ;2 赭 曲霉毒素 : () 可抑制 A P酶 、 T 琥珀酸 脱氢酶以及细胞色素 c氧化酶 , 从而对羟化过程产 生影 响;3 ( )单端孢霉烯族毒素 :主要是抑制蛋 白
1 真 菌毒素的危 害及致病机理
真 菌毒素 普遍 存 在 于农 副产 品或 动物 饲料 中 ,
起机体过氧化损伤 ( ) ;7 橘霉素 : 在线粒体 内聚集 且干扰电子传递系统 , 导致 D A合成受到抑制 , N 并 进一 步使 R A和蛋 白质合 成 受 到抑 制 , 糖原 下 N 肝
降 , 固醇和甘 油三 酸脂合成 受阻 。 胆
2 真 菌毒素 的检测方法
真菌 毒 素 的检 测 方法 很 多 , 括起 来 有生 物 鉴 概 定法 、 化学 分 析法 、 器 分析 法 和 免疫 分 析 法等 n。 仪 0 1
i a t o a x no u na d a i l l en d t ei o a c f e e r h a d d v lp n f ee t ntc nq e mp c s f my t i n h ma n n ma l i ga o we b n h mp r n eo s a c e eo me t tci h i u st t r n od o e o a od c ni u d r k v i o t e i . n s
从最初以薄层色谱法为主,发展到气相色谱法 、 高
效 液相 色 谱 法 、 疫 学 检测 技 术 ( 免 主要 包 括 放 射 免 疫 检测 技 术 、 疫 酶技 术 、 疫荧 光 技 术 和 免 疫 电 免 免
镜技术等 ) 等多种方法的普遍应用… 其 中现代真菌 I 。
真菌毒素的生物合成和调控
真菌毒素的生物合成和调控真菌毒素是指由真菌产生的有毒化合物,其特点是容易积累并在食品或饲料中产生广泛的污染。
真菌毒素不仅危害健康,还会导致经济损失。
对于真菌毒素的生物合成和调控进行研究,可以为预防和控制真菌毒素提供理论基础。
一、真菌毒素的生物合成真菌毒素的生物合成主要包括四个步骤:底物合成、前体合成、毒素核心合成和修饰。
底物合成是真菌毒素生物合成的第一步。
底物通常来自菌体自身的代谢产物,例如酪氨酸、苯丙氨酸等。
前体合成是制备毒素合成的前体。
前体合成的主要途径是通过营养物和非营养物的摄取,利用代谢途径将底物转化为前体合成物。
毒素核心合成是真菌合成毒素的关键步骤。
不同种类的真菌合成毒素的机制也不同。
包括靶酶促进、非靶酶促进和非酶促进。
修饰是毒素链的转化、羟化、酰化等。
修饰可以改变毒素的毒性、生物活性和稳定性。
二、真菌毒素合成的调节机制真菌毒素生物合成与代谢调节机制相关,真菌间互相协调作用,例如铜离子、羧酸等小分子物质通过激活或抑制引导因子的转录作用发挥调节作用。
同时,生物合成途径中的基因表达受到丝氨酸/苯丙氨酸合成途径的系统信号调节。
研究证明,ATF主要参与真菌毒素生物合成的转录调节和底物生产的控制机制,特别是在Streptomyces sp.中对真菌Tox2基因突变和Streptomyces sp.菌种依赖性菌株间的真菌毒素生物合成起重要作用。
三、在真菌毒素控制方面的研究真菌毒素丰度主要受土壤条件、气象条件和栽培管理等多种因素的影响。
可通过改善生态环境、使用生物抑制菌等手段来预防和控制真菌毒素。
研究表明,在受真菌侵染的作物中易检测到一些特定的转录子和基因表达的变化,这些基因可以对生长环境的变化做出迅速响应。
通过生物信息学技术分析,已经发现了许多与真菌毒素合成相关的基因和调节活性物质,这也为预防和控制真菌毒素提供了新的思路和方法。
四、结论总之,真菌毒素的生物合成和调控涉及多个方面,需要在分子水平上进行详细、全面的研究来掌握真菌毒素合成和生物学特性的基本规律。
食用油及油料作物中真菌毒素研究进展
2014年第2期摘要:食用油是生活中必不可少的食品,而油料作物和食用油中含有的真菌毒素会对人体造成损害,主要表现为细胞癌变、毒性遗传,突变畸形等,还会引起一系列肝肾中毒、生殖系统表现异常以及抑制免疫系统等反应。
从真菌毒素在油料及食用油中的来源、危害、现状、检测及防治方法进行综合论述。
关键词:食用油;真菌毒素;危害;防治中图分类号:S133 文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671-9646(X).2014.02.045(Institute of Agro-food Science and Technology,Shandong Academy of Agriculture Science,Ji'nan,Shandong 250100,China)Food oil is one kind food which is essential to daily life. Mycotoxins contained in oil crops and food oils is harmful to our human body,which represents to carcinogenicity,genotoxicity,teratogenicity,and also causing nephrotoxicity,liver toxicity,reproductive abnormalities and immunosuppressive reactions. This article describes from the mycotoxins in oilseeds and food oil,the hazards,the status quo,the detection method and the control methods to comprehensive exposition.food oil;mycotoxins;hazards;control methods收稿日期:2013-11-20作者简介:马治良(1988—),男,硕士,研究方向为粮油加工。
真菌毒素NIV研究进展
真菌毒素NIV研究进展I《I5国外医学医学地理分册1999年12月第20卷第4期真菌毒素NIV研究进展河北省卫生防疫站墼堕综述西安医科大学地方性骨病研究所曹峻岭审校⑦6潍fo22.摘要雪腐镰刀菌烯醇是一种单端抱霉烯嵌毒素,主要由某些镰刀茵产生.它对人和不同种属动物具有广泛毒性效应.本文综述j雪腐镰刀菌烯醇近年的研雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NIV)是单端孢霉烯族毒索之一,广泛地存在于自然界之中并污染粮食,被认为是小麦赤霉病主要天然毒素之一,对人畜构成很大危害,可引起人畜中毒,故联合国粮农组织和世界卫生组织1973年联台召开的第三次食品添加剂和污染物会议上,单端孢霉烯族毒素被定为最危险的自然发生食品污染物,列为国际研究的优先地位.我国曾有人对NIV的致瘤和致癌性进行研究.近年来,我国有人提出单端孢霉烯族毒素可能是大骨节病的发病因素.本文对这一族毒素之一的NIV 近年的研究概况综述如下.NIV的发现1970年诸冈信一等从赤霉病大麦中分离出致呕吐物质;1972年Morooka等从日本香川县大麦和小麦中分离得到NIv.NIV产生条件及分布范围NIV是一种全球性的谷物污染物,它主要由镰刀孢霉菌属的雪腐镰刀菌在湿冷营养缺乏的条件下合成的活性物质,受菌丝龄期,耗竭的营养物种类和耗竭程度,氧分压,光照,pH值和温度等因素支配,产毒基因位于该真菌rDNA5端多变区[.据报道,世界各地(例如:新西兰,乌拉圭,瑞典,朝鲜,荷兰,德国等国)检出的该毒索一般存在于大麦,小麦, 燕麦和玉米等农作物中,天然浓度应低于4~g/g.我国夏求洁等在河南林县的谷物中也检测到NIV毒素.郭红卫等检测了我国河南赤霉病流行年份与非流行年份小麦中的镰刀菌污染情况,发现NIV毒素与脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxyniva1eno1, DON),玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA)存在联合污染,由此可见NIV毒素全球分布之广泛.NIV的理化性质NIV毒素是一种倍半萜烯类结晶状化台物分子量为312,融点为222℃~223℃,易溶于水,乙醇等溶剂,性质稳定,一般的烹煮烘烙加工和发酵方法均难以破坏该毒素.加拿大的研表明,NIV在食物加工过程中破坏较少,至少80的毒素可移至人直接食用的食品中.韩国一项研肃[表明:韩国85的自产啤酒和58的进口啤酒均含NIV用水冲洗谷物三次,其中的NIV含量减少65~69.用lmol/L的碳酸钠溶液冲洗谷物, NIV毒素的含量减少72~74;用Itool/L碳酸钠溶液浸泡谷物24~72小时, NIV毒索的含量减少42~10o.NIV的检测薄层层析法,荧光检测法是检测NIV的常用方法.近年来,国内外采用了气液层析/质谱(GLC/MS)联用和气国外医学医学地理分册1999年12月第2O卷第4期相色谱/质谱(GC/MS)联用测试,不仅提高了灵敏度,并可对毒素进行鉴定.随着高效液相色谱技术的发展和普及,这项技术正在越来越广泛地应用于毒素的检测.气相色谱一电子捕获探测技术也在NIV检测中应用.NIV的代谢Hedman等n在猪身上进行NIV毒素吸收与代谢试验,他们发现:喂食含NIV的食料后20分种,血液中即可检出NIV毒素;2.5~4.5小时,血液内出现吸收峰,峰值达3~6ngNIV/ml.7.5小时,u~42NIV毒素被吸收.喂食后16小时,NIV毒素一直经肠吸收,此时血液浓度是1~3”gNIV/ml.NIV毒素由粪便排出,浓度达3.2mgNIV/kg.NIV毒素在内以原型形式代谢.Y abe等检测喂食NIV数周后大鼠细胞色素酶P一450和谷草转氨酶活力发现症两种酶的活力都增高,对黄曲霉毒素解毒能力减弱.Hedman等的另一项研究表明:6头猪每日食入2.5至5.0p.gNIV1周后,5头猪粪便中的NIV已去除氧环化,3周后6头猪粪便中的NIV 全部去除氧环化;牛的第一胃液中NIV去氧环化比例较高;3周后鸡不能去除氧环化,但在鸡粪便中有另一种未确定的代谢产物NIV的毒性作用在已知的单端孢霉烯族毒素中,NIV毒素的毒性作用强于DON和T_2毒索0”,小鼠腹腔注射NIV 的半数致死量为4.0mg/kg.鸭雏经口的致呕吐剂量是L0mg/kg,半数致死量是4.1mg/kg[1.上野等将该毒素的毒理学特征总结为:呕吐,心跳迟缓,腹泻,出血,水肿,皮肤组甥坏死,胃肠道上皮粘噗出血造血组织破坏和免疫抑制,外周白血细胞和血小板减小,脑膜出血,神经系统紊乱,拒食或厌食,心血管系统损坏.致呕吐是NIV中毒的主要症状之一,常用猪,鸭雏,鸽和猫等动物作呕吐反应检测,文献报告NIV的最低致呕吐反应量是0.4mg/kg~1.0mg/kg.其机理可能是毒素刺激了延髓化学感受器的触发区NIV致皮肤坏死作用较弱,用100gg/2*2cm涂抹NIV后,皮肤不发生水肿Do].Hinoshita等[的一项研究发现: NIV诱导小鼠的一些病理改变类似于人类IgA型肾病}NIV与一些类型肾小球肾炎的发病机制有关系.细胞毒性作用NIV主要作用于增生迅速和处于分裂状态的细胞,所引起的损害与辐射引起的细胞损害相似.文献报告细胞培养毒性试验NIV的最低致损量是0.2~g/ml口,国内重点研究了NIV毒素对软骨细胞的影响,曹峻岭等体外培养的报道:NIV毒素对体外培养的软骨细胞具有明显的毒性损伤作用,抑制DNA的合成和细胞的分裂增殖,引起软骨细胞形态结构和代谢功能的改变,特别是在细胞培养的早期其损伤作用更为明显.Tsuda等0的一项研究表明:NIV是一种直接细胞诱变剂, 使用碱性单细胞凝胶电泳检测发现50~100gg/mlNIV就可以引起中国仓鼠卵巢细胞的DNA损害.对动物毒性作用Hedman等用NⅣ污染的饲料喂养雄性小鸡发现:小鸡食量下降,砂囊糜烂,肝重量减轻,但未发现其它组织器官受损.Pettersson等用NIV污染的饲料喂鸡发现:NIV5mg/kg对鸡没有影响,NIV6mg/kg和12mg/kg影响较小毒索一旦进入全身循环,就侵害细胞快速增生组织,不取决于中毒途径,毒性略高于T一2毒素0小鼠腹腔注射NIV毒索,目检可见骨髓苍白,水肿,有灶性出血, 镜下可见骨髓细胞坏死小鼠经口,皮下和腹腔注入NIV可见胸腺,脾,淋巴结等淋巴器官变小,在淋巴结,胸腺,脾和其它组织里的淋巴滤泡里发生淋巴细胞坏死;特别是十二指肠和空肠,小肠粘膜隐窝和绒毛坏死;睾丸精于产生数量减少,有些细胞坏死. 可见多桉巨精细胞.Tsuda等的研究表明:以20mg/kgNIV喂食小鼠2小时后. 小鼠肾脏骨髓胃细胞DNA发生损害,4小时后空肠细胞DNA发生损害+8小时后结肠细胞DNA发生损害,肝及胸腺细胞DNA不发生损害.腹腔内注射3.7mg/kg NIV,仅结肠细胞DNA发生损害.对发生损害的器官进行组织病理学检查还未发现组织坏死,也未影响结肠运输功能.Hed—irlRn等的一项关于NIV的幼猪实验研究表明,食物含NIV引起肾脏,消化道病理改变t脾细胞数减少.特定量NIV引起IgA 伴随时间的增加NIV的生化作用NIV毒素的主要生化作用是抑制蛋白质台成.上野等曾用兔网织红细胞研究NIV毒素对蛋白质生物合成的抑制+发现NIV抑制蛋白质生物合成的剂量是3.O>g/ml.抑制蛋白质合成的机制为:毒素干扰棱糖体肽基转移酶的作用中心.阻碍桉糖体循环,并抑制始动反应和终止反应.毒素对DNA合成也有抑制作用,而对RNA合成则无影响.Ueno等its]的研究证明.NIV毒素诱导DNA段裂.郭红卫等报道:NIV和DON对DNA损伤有交互作用,产生增毒影响,NIV与疾病的关系NIV引起的急?I生中毒NIV引起急性中毒(赤霉病麦中毒症).赤霉病麦中毒症遍布全球,与NIV密切相关的疾病还有前苏联的”食物中毒性白细胞缺乏症,欧洲牲畜的”葡萄穗霉中毒症,美国农畜的”霉玉米中毒症”及日本发生的”豆荚中毒症”等.霉玉米中毒症及豆荚中毒症的临床症状以神经症状为主.一般病例表现为神色沉郁迟钝或与兴奋,狂躁交替出现,视力减退或消失,口唇麻痹,吞咽困难,四肢麻痹,蹬地,打国外医学医学地理分册1999年12月第2O卷第4期转等.NIV的致癌?陛真菌毒索致癌性早已引起人们的重视,我国夏求洁等”在河南林县发现NIV毒素在当地食物中含量相当高,与食管癌发生有密切关系,具有诱发上皮乳头瘤及致癌作用.但Ueno等的一项研究显示:每天摄入一定量的NIV毒素可以抑制雌性小鼠黄曲霉素诱发肝癌的发生.NIV与太骨节病的关糸前苏联Ru.blnstein提出大骨节病是一种选择性损害发育中的软骨内化骨型骨骼的食物性镰刀菌中毒症.焦玉英等报道:在甘肃等大骨节病区的玉米,小麦中NIV含量较高0.罗毅等-报道:大骨节病区玉米,小麦中NIV毒索是污染的单端孢霉素主要种类之一.并且在陕西病区玉米中有DON,NIV和15乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇的自然共存但NIV毒紊与大骨节病的确切关系还不十分清楚.结语NIV毒索污染谷物的情况相当普遍,但由于人们平均每日摄入量极低,未能引起足够重视.今后的研究方向应该包括以下几个方面:1.由于镰刀菌污染产毒常常不是单一的,今后应当研究各种霉菌毒素共同污染后的交互作用问题.2.进一步研究NIV的致癌性.3搞清NIV毒素在大骨节病发病中的作用以及各种霉菌毒素的交互作用.NIV对软骨细胞毒性最低剂量目前还未见确切报道.这方面工作还有待深入.主要参考文献1夏求浩.中华种唐杂志.1988;10(8){381~382 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(I-接第159页)可能是由于活性氧的直接攻击或核酸内切酶活性作用的结果(细胞凋亡).将HepG细胞与1,10Phenanthroline—Cu一复合物共同孵育可引起核体问DNA的断裂,这是细胞洲亡的标志.但是,在低温时不发生这种断裂,而且加入维生素c可恢复这种反应,因此DNA断裂实际上是羟自由基对DNA的直接攻击而产生的.羟自由基是上述的铜一二氮杂菲在氧化还原反应循环中的分子氧所产生的,这需要正常体温的代谢过程来维持.低温时,维生素C可产生一种人工的还原环境,从而恢复羟自由基的产生.将分离的鼠肝细胞核与1,10一Phenanthroline共同孵育就可检测到DNA的棱体之间的断裂,尤其在维生素c和过氧化氢存在时更显着.DNA含有8一羟脱氧鸟苷,是羟自由基氧化作用的征象.以上这些结果是与结合于铜的二氮杂菲相一致的,它在正常的染色体也存在.所形成的复合物可促进羟自由基依赖性DNA断裂.尽管这些结果是以体外研究为基础的,而在大鼠,通过植入渗透性微型泵使肝和肾不断地与渗出的铜接触便可导致8羟脱氧鸟苷浓度增加.这支持铜能导致DNA的碱基发生氧化性损伤的观点.主要参考文献1BrenmerIAmJClinNum1998}87(supp]):1069s~ 】075sZFuenteMbaICetalExpMolParho].1993l5971~84 3CaLLalChemB101Interacc1995:96:143~155 (上接第162页)缺乏和铜中毒在确定人群指导值时,当对公共健康有重要影响时,才应考虑遗传性易感个体的特殊需要.主要参考文献1UangRetalAmJC【LnNutr,1995l57(supp1){954s ~9518 zTamuraHetalJPENJParenterEnteratNutr.1994 18.185~1893Ke]]eyDSeta1.AmJCtinNut+”.1995;62:412~416。
蔬菜及其制品中真菌毒素的污染与检测技术研究进展
摘要:蔬菜及其制品易受真菌毒素等污染,部分毒素毒性强,对人类健康造成严重威胁。
真菌毒素种类较多,其中曲霉菌、青霉菌、镰刀菌和链格孢菌属真菌毒素在茄果类、豆类、叶菜类和根茎类等蔬菜中较常见。
该文综述了蔬菜及其制品中常见真菌毒素污染情况及检测技术研究进展,旨在为蔬菜及其制品中真菌毒素检测、防控提供参考依据。
关键词:蔬菜;真菌毒素;污染;检测技术蔬菜是人类重要的饮食和营养来源,其在种植、储运等环节中易受真菌等生物和农药等化学污染[1]。
据统计,污染可导致蔬菜产量损失35%~55%,在部分发展中国家损失率高达55%[2],更重要的是,蔬菜污染给食用者带来极大的健康威胁。
真菌毒素为真菌次级代谢产物,在蔬菜生长、储存、运输和加工等环节均可产生[3],为各类污染的主因之一[4]。
在目前已报道的400多种真菌毒素中[6],部分真菌毒素低剂量摄入即可损害人体的肝脏、肾脏和胃肠道,甚至可致癌、致畸和致突变[7-8];部分真菌毒素的分子化学性质稳定,即使在高温加工过程中仍不分解[9];曲霉属、青霉属、镰刀菌属和链格孢属[10]等真菌毒素为较常见的蔬菜污染源。
为进一步掌握蔬菜及其制品中常见真菌毒素的污染情况及其检测技术的研究进展,我们进行了相关研究和总结,现将其介绍如下。
1 蔬菜及其制品中主要的真菌毒素种类1.1 曲霉属毒素曲霉属是常见的食物腐败真菌,易生长在6~55 ℃的低湿度环境中[11],常污染蔬菜根茎等组织[12]。
黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)产生于黄曲霉菌[13],为曲霉属中致癌性最强的毒素[14],被国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer ,IARC )列为I 类致癌物,其化学结构式如图1所示。
1.2 青霉属毒素青霉属是最常见的真菌之一,易存活于各种食物中[15]。
赭曲霉为产生于青霉菌和曲霉菌的一组重要真菌毒素,赭曲霉毒素A (ochratoxin A ,OTA )是赭曲霉毒素中的一种,具有肾毒性、肝毒性、致畸性、免疫毒性和神经毒性[16],国际癌症研究机构IARC 将其列为IIB 类致癌物[17],其化学结构式如图2所示。
中药中真菌毒素快速检测技术研究进展及应用
第42 卷第 8 期2023 年8 月Vol.42 No.81047~1055分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO(Journal of Instrumental Analysis)中药中真菌毒素快速检测技术研究进展及应用王镐1,2,秦晓雅1,2,周恒2*,冯睿2,王少敏1,2,黄晓静2,胡青1,2,季申1,2*(1.上海中医药大学中药学院,上海201203;2.上海市食品药品检验研究院,国家药品监督管理局中药质量控制重点实验室,上海201203)摘要:真菌毒素污染是中药外源性有害残留物污染的主要方面之一,其污染的广泛性、隐蔽性和危害性严重影响了中药的品质与安全。
随着中药全产业链中真菌毒素安全控制要求的不断提高,现场快速检测需求不断增加,快速检测技术在真菌毒素分析领域得到越来越多的关注与应用,并逐渐成为大型仪器分析技术的有益补充。
该文综述了近年来快速检测技术在中药真菌毒素检测领域的最新研究进展,聚焦于应用较为广泛的酶联免疫吸附法、胶体金免疫层析法以及基于生物传感器的快速检测技术,并介绍了新型纳米材料在相关技术中发挥的功能性作用。
通过系统比较不同快速检测技术的优缺点、适用场景和发展趋势,以期为中药中真菌毒素快检方法的开发与应用提供参考。
关键词:中药;真菌毒素;快速检测技术;免疫分析;生物传感器;纳米材料中图分类号:O657;R917文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2023)08-1047-09Research Progress on Rapid Detection Techniques for Mycotoxins and Their Application in Traditional Chinese MedicineWANG Hao1,2,QIN Xiao-ya1,2,ZHOU Heng2*,FENG Rui2,WANG Shao-min1,2,HUANG Xiao-jing2,HU Qing1,2,JI Shen1,2*(1.School of Pharmacy, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China;2.NMPA Key Laboratory for Quality Control of Traditional Chinese Medicine,Shanghai Institute for Food and Drug Control,Shanghai 201203,China)Abstract:Mycotoxin contamination is one of the main aspects of exogenous harmful residue contamina⁃tion in traditional Chinese medicine.Its widespread occurrence,covert nature,and serious health hazards significantly affect the quality and safety of traditional Chinese medicine products.With the in⁃creasing requirements for the safety control of mycotoxin throughout the entire traditional Chinese medi⁃cine industry chain,the demand for on-site rapid detection has been growing.Rapid detection tech⁃niques have gained more attention and application in the field of mycotoxin analysis,gradually becom⁃ing a valuable complement to large-scale instrument analysis techniques.An overview on the latest re⁃search progress in rapid detection techniques for mycotoxins in traditional Chinese medicine is provided in this article.It focuses on widely applied rapid detection techniques based on immunoassay and bio⁃sensors,as well as the functional roles of novel nanomaterials in related technologies.By systematical⁃ly comparing the advantages,disadvantages,applicable scenarios,and development trends of differ⁃ent rapid detection techniques,the authors aim to provide a reference for the development and applica⁃tion of rapid detection methods for mycotoxin in traditional Chinese medicine.Key words:traditional Chinese medicine;mycotoxins;rapid detection technology;immunoassay;biosensors;nanomaterials真菌毒素是真菌在生长过程中产生的次级代谢产物,大多具有高毒性、高污染性的特点。
真菌病害的分子检测技术及种间鉴定研究
真菌病害的分子检测技术及种间鉴定研究真菌病害是农业生产中常见的一种病害,严重影响了作物的生长和发展,进而影响到粮食的生产和供应。
为了及时发现和识别真菌病害,种间鉴定技术变得越来越重要。
这篇文章将探讨真菌病害的分子检测技术以及种间鉴定研究。
一、分子检测技术在真菌病害中的应用真菌病害的症状可能与其他生理生化因素相似,此时传统的观察和鉴定方法可能不够准确,因此需要一种更加科学更加准确的方法。
分子检测技术是一种通过检测生物体中特定基因的存在来识别其种类的方法,已经成为了现代生物学和医学领域的重要技术之一。
在真菌病害的识别中,分子检测技术已经得到了广泛应用。
例如,PCR(聚合酶链式反应)方法可以对真菌病害的基因组进行扩增和测序,从而快速准确地确定真菌的种类和亚型。
而此前这一过程往往需要大量的时间和精力,不仅浪费资源,而且误诊率也会较高。
二、种间鉴定技术在真菌病害中的应用种间鉴定技术是指通过对一种生物特定的结构和性状进行鉴定,确认其生物学分类和种类的方法。
在真菌病害的种间鉴定中,需要采取样本并进行鉴定分析,以确定真菌的种类和亚型,进而采取相应的管理措施。
传统的种间鉴定技术主要是基于形态学和传统分类学的方法。
例如,真菌的菌落、孢子和颜色等特征是种间鉴定的基本指标。
但遗憾的是,这种方法在面对类似的真菌病害时往往不太准确,误诊率较高。
而现通过基于多基因序列比较的物种鉴定技术,这种情况得到了很大改善。
这个技术通过对真菌基因组的多个位点进行比较,从而准确鉴定真菌的种类和亚型。
三、真菌病害防治中的应用前景将分子检测技术和种间鉴定技术运用在真菌病害的防治中,除了可以高效精确地鉴定和诊断某种具体的真菌病以外,还可以在防治过程中为制定有效的管理策略提供支持。
同时,新型分子检测技术和生物信息技术当前进步较快,这为未来真菌病害的研究和管理提供了更多可能性。
研究人员可以通过比较真菌病害病原体和植物宿主的基因组,以探究真菌怎样感染其宿主,从而制定更加具体有效的防治措施。
75种真菌毒素检测方法
75种真菌毒素检测方法
真菌毒素是一类对人体健康有害的化合物,因此检测真菌毒素
的方法至关重要。
目前有多种方法可用于检测真菌毒素,以下是其
中一些常见的方法:
1. 高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS),这是一种常用的检测
真菌毒素的方法,通过分离和鉴定样品中的真菌毒素。
2. 气相色谱-质谱联用(GC-MS),这种方法也常用于检测真菌
毒素,特别是挥发性真菌毒素。
3. 酶联免疫吸附测定法(ELISA),ELISA是一种常规的生化
实验技术,也可以用于检测真菌毒素,具有高灵敏度和高特异性。
4. 荧光免疫分析(FIA),这是一种基于荧光信号的检测方法,可以用于真菌毒素的快速检测。
5. 生物传感器技术,生物传感器结合生物识别元件和传感器技术,可以实现对真菌毒素的高灵敏度检测。
6. 核磁共振(NMR),核磁共振技术可以用于对真菌毒素进行结构鉴定和定量分析。
7. 毒素生物学检测法,利用细胞培养、动物实验等方法,观察真菌毒素对生物体的毒性作用,从而进行检测和评估。
8. 基因检测法,利用PCR等分子生物学技术,可以检测真菌毒素产生真菌的基因或者真菌毒素的基因序列。
此外,还有许多其他检测真菌毒素的方法,每种方法都有其适用的场合和优缺点。
在实际应用中,常常需要综合考虑多种因素,选择合适的方法进行真菌毒素的检测。
希望以上信息能够对你有所帮助。
食品中真菌毒素的检测方法研究
食品中真菌毒素的检测方法研究近年来,食品中的真菌毒素问题备受关注。
真菌毒素是由一些常见的真菌产生的有害物质,存在于谷物、坚果、蔬菜和水果等食品中。
长期摄入含有真菌毒素的食品会对人体健康造成潜在威胁,因此研究食品中真菌毒素的检测方法显得尤为重要。
一种常用的检测方法是高效液相色谱-质谱联用技术,简称HPLC-MS。
这种方法通过将食品样品制备成液态,利用色谱分离和质谱检测技术精确测定食品中的真菌毒素含量。
这种方法具有灵敏度高、准确度高的特点,能够有效检测出食品中微量的真菌毒素。
然而,HPLC-MS方法需要昂贵的设备和专业的技术人员操作,限制了它在实际检测中的应用范围。
近年来,研究者们也开始探索使用基于免疫学原理的检测方法,如酶联免疫吸附测定法(ELISA)。
ELISA方法是一种基于抗原-抗体反应的颜色测定法,通过将真菌毒素和特异性抗体相互作用,再添加标记的酶抗体来定量测定真菌毒素的含量。
相对于HPLC-MS方法,ELISA方法具有操作简便、成本低廉等优点,适用于大规模食品检测。
然而,ELISA方法的选择性和灵敏度相对较低,容易受到其他物质的干扰,不能提供准确的检测结果。
在研究中,一些学者提出了结合HPLC-MS和ELISA的方法,称为两步法。
首先,利用ELISA方法进行初筛,快速而粗略地确定食品样品中真菌毒素的存在与否。
然后,再利用HPLC-MS方法对初筛出阳性的样品进行精确检测。
通过两步法,既保证了检测速度,又提高了检测准确度。
这种方法已被广泛应用于食品中真菌毒素的检测,取得了良好的效果。
除了HPLC-MS和ELISA方法外,还有一些新兴的检测方法也值得关注。
例如,纳米技术在真菌毒素检测中的应用。
纳米技术利用纳米材料的特殊性质,如表面增强拉曼光谱和金磁纳米粒子等,能够提高检测的灵敏度和选择性。
研究者们开发了一种基于纳米技术的真菌毒素快速检测装置,通过与食品样品结合,利用纳米材料的放大效应进行测定。
这种方法不仅具有高灵敏度和高选择性,还可以在短时间内完成检测,有望在食品安全监测中得到广泛应用。
真菌毒素ppt课件
大米、其它食用油
≤10
其它粮食、豆类、发酵食品
≤5
婴儿代乳品
不得检出
18
一、黄曲霉毒素(AFT)
(六)黄曲霉毒素的脱毒
➢ 脱毒要求 能保持被处理物的原有品质属性 确保去毒彻底,无可逆性 不引入新的有害物质或在处理过程中产 生新的有害物质 处理的成本必须远低于被处理物的价值 方法简捷,处理量大
19
一、黄曲霉毒素(AFT)
24
二、赭曲霉毒素A(OTA)
(二)赭曲霉毒素A的理化性质 ➢ 荧光特点:在254毫微米波长紫外照 射下产生黄绿色荧光,在碱性条件下 呈蓝紫色荧光 ➢ 稳定性:OTA纯品易受光和热的影响 而分解,其乙醇溶液置低温避光可保 存一年
25
二、赭曲霉毒素A(OTA)
(三)赭曲霉毒素的毒性 ➢ 对实验动物经口的LD50为3.4~ 30.3mg/kg·bw。对动物毒害作用 的靶器官主要是肾脏,可引起皮 质内肾曲管上皮萎缩,肾间质细 胞纤维化及肾小球透明样变等 ➢ 也可作用于肝,引起肝脏损伤 ➢ OTA有三致作用
三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)
(二) DON的理化性质 ➢ 一般特性:纯品为白色结晶,熔点为 151—153℃ (醋酸乙基石油),分子式为 C15H20O6,分子量为296 ➢ 荧光特点:紫外辐射下不显荧光 ➢ 溶解特性:易溶于水,乙酸乙酯、乙醇、 甲醇、氯仿、丙酮等溶剂。不溶于正已烷、 丁醇、石油醚
8
第一节 粮食中主要真菌毒素及其特点
一、黄曲霉毒素
(Aflatoxins)
二、脱氧雪腐镰刀菌烯醇
(Deoxynivalenol,DON)
三、赭(棕)曲霉毒素A
(Ochratoxin A,OTA或OA)
四、玉米赤霉烯酮
食品中真菌毒素的检测与防控研究
食品中真菌毒素的检测与防控研究食品安全一直是人们关注的重要问题之一。
除了细菌和病毒外,真菌毒素也是食品安全的重要威胁之一。
真菌毒素是由真菌产生的一类化合物,它们可以在食品生产、运输和储存过程中产生和积累。
一、真菌毒素的分类真菌毒素主要包括黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯醇和伏马菌素等。
这些毒素存在于各种食品中,如粮食、谷物、水果、坚果、咖啡等。
不同的真菌毒素对人体有不同的危害,有的会导致急性中毒反应,而有的则会引发长期慢性疾病。
二、真菌毒素的检测方法针对真菌毒素的检测方法有多种,其中最常用的是基于高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)。
这种方法可以对食品样品中的真菌毒素进行快速准确的检测和分析。
此外,近年来,基于免疫学的方法也得到了广泛应用,如酶联免疫吸附试验(ELISA)。
这种方法快速简便,可以用于大规模食品样品的筛查。
三、真菌毒素的防控措施要有效地控制真菌毒素的危害,需要采取一系列预防和控制措施。
首先,农业生产环节要加强管理,控制农田中真菌的滋生和繁殖。
这可以通过合理施用农药、灌溉和排水管理等方式实现。
其次,食品加工企业应加强质量控制,严格遵守食品安全标准。
对于易受真菌污染的食品,比如谷物和坚果类产品,应定期进行真菌毒素的检测,并设立专门的实验室进行分析。
此外,消费者在购买食品时也应加强食品安全意识,选择正规渠道购买符合标准的产品。
同时,储存和食用食品时要注意保存,避免食品受潮发霉。
四、真菌毒素研究的挑战与前景尽管现在已经有了许多方法来检测和控制真菌毒素,但是仍然存在一些挑战。
首先,真菌毒素的种类繁多,每一种毒素都需要针对性的检测方法。
其次,现有的检测方法往往耗时复杂,不能满足食品企业的快速检测需求。
此外,真菌毒素的防控是一个复杂的系统工程,需要政府、企业和消费者的共同努力。
然而,随着科技的发展,真菌毒素研究也取得了一些重要进展。
比如,基因工程技术可以应用于培育抗真菌毒素的农作物。
此外,新的检测技术的不断出现也为真菌毒素的快速检测提供了可能。
真菌毒素检测中的误差来源和控制
Iustry科技文苑行业76 食品安全导刊 2020年7月真菌毒素广泛存在于自然界,常见的真菌毒素包括黄曲霉毒素、脱氧学府镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、伏马毒素等,其对人体健康的主要危害包括致癌、致畸等。
通常而言,真菌毒素在食品中的含量较低,通常只有ppm 或ppb 级别(ppm 级别相当于32公斤粮食中的一颗),且真菌毒素分布不均——分布位置比较集中、单一,高污染区域和低污染区域的浓度相差数千倍。
因此,如何取样是检测真菌毒素的关键,要做到取样位置恰当、取样量合适。
1 取样一般而言,取样原则包括数量保证、随机抽取、机会均等、没有倾向性等方面。
同时,较为理想的采样量一般需要大于1kg,总样品数量达到4kg,缩分样品量达到2kg,实验室样品量达到500g。
此外,抽取点位要均匀分布,位置合理,随机但不能随意,即科学布点、选取中央位置,还应在易发生霉变的位置适当增加点位。
2 制样制样顺序是先磨后分,还是先分后磨?真菌毒素的分布位置较为集中,可能一批粮食中的某一个点位才会存在真菌毒素,如果采取先分后磨的原则,很可能会将受污染的点位划分出去,从而造成检测结果出现“未检出”的尴尬局面。
例如,10颗玉米中1颗含有真菌毒素,那么检出的可能性只有10%,而未检出的可能性有90%。
所以,实验室应采取先研磨后分样的方法,进而保证制样的均一性,让样品更加均一,检出值更加可靠。
粒度大小为多少才最合适?粒度太大易导致混合不均真菌毒素检测中的误差来源和控制□ 彭冬 乌海市检验检测中心摘 要: 现如今,真菌毒素检测已成为食品安全检测的重要关注点之一,其中,如何出具准确可靠的结果尤为受到重视。
因此,需尽可能减少测量误差及控制检测过程中的关键风险点,进而确保检测结果准确可信。
本文从取样、制样、前处理、方法选择等方面进行逐一阐述,希望能为提高检测工作质量、降低风险提供参考。
关键词:真菌毒素 检测 控制Copyright©博看网 . All Rights Reserved.科技文苑Jul 2020 CHINA FOOD SAFETY 77匀,存在取样误差,提取难度大,导致检测结果误差较大;粒度太小又会增大杂质的提取度。
生物毒素的分离与鉴定技术
生物毒素的分离与鉴定技术生物毒素是对人类和动物健康产生威胁的有机分子,它们形态各异,来源广泛,来自细菌、真菌、植物和动物等生物体。
其中,尤其是细菌毒素,是一些细菌生长代谢产物,能够影响人和动物的细胞和器官功能,甚至导致死亡。
因此,发现和鉴定生物毒素的技术非常重要。
一、生物毒素的分类与危害生物毒素按来源可分为细菌毒素、真菌毒素、植物毒素和动物毒液等四大类。
其中,细菌毒素在临床应用中较为广泛,细菌毒素包括肠毒素、芽孢毒素、内毒素等,可引起人类多种疾病,危害极大。
而真菌毒素则重要的一类是食物中的真菌毒素,如黄曲霉毒素、赤霉素等,这些毒素可导致致癌和神经毒性。
二、生物毒素的分离与纯化生物毒素是从生物体中提取出来的有机分子,固定在生物组织的蛋白质、碳水化合物等分子中,分离纯化生物毒素的方法较为复杂。
一般来说,分离纯化生物毒素的方法包括酸碱法、盐析法、凝胶过滤法、扩散法等。
三、生物毒素的表征与鉴定对于生物毒素的鉴定,一般需要通过化学方法,生物学方法以及物理方法进行表征。
其中物理方法包括质谱分析、核磁共振分析等。
而生物学方法则需要使用小鼠腹腔注射、小鼠皮下注射、细胞活性法等方法,观察小鼠的反应或细胞的反应,来鉴定毒素物质的生物学活性。
对于一些极其复杂的生物毒素,还需要使用基因克隆、NMR技术等高级技术进行分析,以便更好的鉴定毒素的结构。
四、生物毒素的检测方法对生物毒素的检测方法主要包括化学法、免疫学方法、生物方法等多种方法。
其中,免疫学方法被广泛应用于生物毒素的检测中。
免疫学方法的检测原理为利用抗原与抗体的特异性结合反应,来检测样品中生物毒素的存在。
这些方法包括ELISA法、质谱法、流式细胞术等。
五、生物毒素检测技术的发展趋势随着人们对生物毒素的认识不断加深和技术的不断更新换代,生物毒素的检测技术也不断发展。
主要体现在检测的灵敏度、准确性和快速性上。
尤其是近年来,一些新颖的技术,如人工智能技术已经在生物毒素的快速检测中得到了广泛应用,其检测效果更加高效、精确。
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中国农业科技导报,2010,12(5):42-50Journa l o f Ag ricu ltura l Sc ience and T echno l ogy收稿日期:2010 04 17;修回日期:2010 07 24基金项目:国家自然科学基金项目(30571244,30870003);国际科学基金项目(E /4325 1)资助。
作者简介:王琢,博士研究生,主要从事生物防治研究。
E m ai:l w z l ynn06@hot m ai.l com 。
通讯作者:闫培生,教授,博士,博士生导师,主要从事真菌毒素与有害微生物的生物防治、应用真菌生物技术与育种、微生物发酵工程与制药、海洋微生物资源与利用等研究。
E ma i :l psyan6@hot m ai.l co m真菌毒素产生菌的分子鉴定研究进展王 琢, 闫培生(哈尔滨工业大学海洋学院,山东威海264209)摘 要:综述了黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、单端孢霉烯族类毒素、伏马毒素、玉米赤霉烯酮和棒曲霉素等真菌毒素产生菌的分子鉴定研究进展。
与传统的形态学和生理学鉴定方法相比,分子鉴定具有简单、快速、准确的优点,可为产毒真菌危害的早期预警提供可靠的技术支持,对有效防控真菌毒素污染具有重要的现实意义。
关键词:产毒真菌;真菌毒素;分子鉴定;聚合酶链式反应do:i 10.3969/.j issn .1008 0864.2010.05.08中图分类号:Q 949.32 文献标识码:A 文章编号:1008 0864(2010)05 0042 09R esearch Progress on M olecular Identification ofM ycotoxi n produci ng FungiWANG Zhuo ,YAN Pe i Sheng(S chool of the Ocean,H arb i n I n stitute of Technology atW ei ha,i Sh andongW ei ha i264209,Ch i na)Ab stract :T his paper su mm ar ized t he research prog ress m ade i n m o lecu l ar i den tificati on m e t hods fo r tox i genic f ung,iwh i ch can produce afl a t ox i n ,ochratox i n ,trichothecenes ,fu m on isi n ,zeara lenone or pa t u lin ,etc .Co m pa red w it h t he traditiona l d i agnoses f o r m orpho logy and physiology i dentificati on ,t he mo lecu l ar i dentificati on is m ore si m ple ,quick and accurate .It can prov i de techno log ical suppo rt for ea rl y stage warni ng on the har m caused by m yco tox in produci ng fung i and is o f g reat i m po rtance and rea listic si gn ificance for effecti ve preventi on and contro l of m ycotox i n conta m i nati on .K ey w ords :tox i genic f ung;i mycotox i n ;m o l ecular i dentificati on ;PCR真菌是农作物的主要病原菌,会给农业生产造成严重的经济损失,其中有些真菌在侵染粮食和饲料时还能够产生有毒物质,引起动物和人类中毒。
这类在真菌生长过程中产生的易引起人和动物病理变化和生理变态的次级代谢产物称为真菌毒素(m ycotox i n )[1]。
真菌毒素的共同毒性主要是致DNA 损伤和细胞毒性,不同种类的毒素其毒性又具有各自的特点。
例如A s pergill u s flavus 、A.no m ius 、A.parasiticus 和A.ochroceoroseus 等产生的黄曲霉毒素(aflatox i n ,AFT )具有强致癌性和致畸形性,可引起肝细胞坏死、发育迟缓等疾病;A.ochraceus 、A.carbonarius 和P enicillium verruco s um 等产生的赭曲毒素(ochratox i n s ,OTA )除了特异性的肾脏毒性外还可引起免疫系统中毒;Fusari u m 、Tricho d er m a 和Trichotheci u m 等产生的单端孢霉烯族类毒素(trichothecenes)能够导致溶血和骨髓坏死等病变。
鉴定某一未知真菌常用的方法主要有: 形态观察,包括个体形态和菌落特征; 生理分析,如:培养条件,产生毒素的种类等,再通过与已知种类的真菌进行比较最终确定其分类。
但是这些常规方法易受到实验仪器和实验环境的干扰,从而影响鉴定结果,同时鉴定所花费的时间也很长,短则几天,长则达十几天。
近年来,随着分子生物学领域的快速发展,越来越多的学者开始利用分子生物学手段对某一未知菌进行鉴定及分类研究,这类方法具有快速、准确、高效等优点。
本文重点介绍了主要真菌毒素产生菌的分子鉴定方法研究进展,为快速准确鉴定毒素产生菌和有效控制毒素产生提供参考依据。
1 黄曲霉毒素产生菌的分子鉴定黄曲霉毒素是20世纪60年代初发现的一种真菌有毒代谢产物,到目前为止,已经发现的黄曲霉毒素种类有十几种,结构特征主要为都含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮[2]。
其中黄曲霉毒素B 1的毒性最强,如图1所示[3]。
它的急性中毒特征为肝细胞坏死和胆管增生及肾损害,慢性中毒特征为肝癌。
1993年,黄曲霉毒素被世界卫生组织癌症研究机构划定为一类致癌物。
可产生黄曲霉毒素的真菌包括A.flavus 、A.parasiticus 、A.p seudotamarii [4]、A.no m ius [5]、A.bo m bycis [6]、A.tam arii [7]、A.caelatus[8]和Em ericella venezuelensis [9],而对农业和粮食危害严重的主要是A.fla vus 和A.parasiticus 。
虽然黄曲霉在自然界中分布广泛,但并不是所有的黄曲霉菌株均能产生黄曲霉毒素。
因此,建立简便、快速、准确的产毒菌株鉴定技术对早期有效防治黄曲霉毒素污染具有重要意义。
图1 A FB 1分子结构[3]Fig .1 M o lecu l ar struc t ure of AFB 1.1.1 M ono m er ic PCR 法黄曲霉毒素生物合成途径是一个极为复杂的过程,至少经过23步酶促反应,由24个结构基因和一个调控基因afl R 控制,这些基因组成一个约70kb 的基因簇[10]。
目前已知的黄曲霉毒素产生菌的分子鉴定方法主要是PCR 法。
Roni 等[11]选取黄曲霉毒素合成途径中的ver 1,o m t 1,apa 2基因,根据其序列设计引物,使用M ono m eric PCR 法,对5种曲霉属真菌(A.p arasiticus 、A.flavus 、A.ochraceus 、A.fu m iga t u s 和A.ni g er )、4种青霉属真菌(P.ilandi cum 、P.expansum 、P.d i g it a t u m 和P.it a licum )和3种镰孢霉属真菌(F.m olini f or m e 、F.s porotrichio i d es 和F.equ iseti )进行了鉴定,PCR 扩增结果显示,只有 A.parasiticus 和A.flavus 呈阳性。
So m ashekar 等[12]选取黄曲霉毒素合成途径中的afl R 和o m t 基因设计引物进行PCR 扩增,结果表明af l R 引物只能从A.parasiticus 和A.flavus 基因组中特异性地扩增出相应的DNA 片段,而o m t 引物不仅可从A.parasiticus 和A.f l a vus 中扩增出相应的DNA 片段,还可从Fus arium sp .、R.o ligos porous 和M ucor roux ii 中扩增出相应的DNA 片段,但不能从A.ochraceus 、P enicilliu m sp .和A.niger 中扩增出相应的DNA 片段,从而可将A.parasiticus 和A.flavus 与曲霉属的其他真菌以及青霉菌区分开。
1.2 M ultiplex PCR 法Ge isen [13]选取nor 1、ver 1和o m t A 基因,并选择了两个与A.parasiticus 和A.flavus 非常相近但不产生黄曲霉毒素的曲霉属真菌A.oryzae 和A.sojae 进行多重PCR,结果表明可分别区分A.parasiticus 和A.f lavus 与A.oryzae 和A.sojae ,但在黄曲霉不同菌株中可扩增出1个、2个或3个基因,因而无法将产毒菌株与不产毒菌株区分开来。
C riseo 等[14]利用Quadruplex PCR 法区分黄曲霉菌种中的产毒菌株和不产毒菌株。
选取黄曲霉毒素合成途径中的afl R 、nor 1、ver 1和o m t A 基因设计引物,结果显示产毒菌株可同时扩增出上述4种基因,而不产毒菌株则可扩增出其中的1个、2个、3个或4个基因,因而也无法将产毒菌株与不产毒菌株区分开来。
F rber 等[15]利用PCR 方法检测被污染的无花果中的产毒黄曲霉菌,同样选取nor 1、ver 1和o m t A 基因为靶基因设计引物。
但是由于无花果DNA 的存在,使得PCR 反应的灵敏度与只含有真菌DNA 的实验组相比减少了10倍。
通常脂肪、蛋白质、糖类等物质均会对特征PCR 反应产生一定程度的干扰,不过有报道称从多种食物中分离提取酵母DNA 时,可以用磷酸盐缓冲液反复冲洗来减少抑制物质的干扰[16]。
秦文彦等[17]建立了M ultiplex PCR 法用以检测食品及饲料中的A.f lavus 和A.p arasiticns 菌株的污染。
在A.parasiticus 和A.f lavus 的DNA 样品中都清晰地出现afl R 、ver 1和o m t 1基因扩增产物的电泳条带,而其余如P enicillium sp .、A.fu m i g at u s 、A.nidulans 、A.terreus 和A.niger 菌株的435期王琢等:真菌毒素产生菌的分子鉴定研究进展DNA样品中只检测到真菌共有的I TS片段。