百日咳杆菌毒素
百日咳杆菌毒素
自从1909年发现百日咳杆菌对热不稳定毒素（heat-labile toxin, HLT）或称皮肤坏死毒素后，百日咳杆菌的活性物质不断被分离和提纯，其中与致病有关的物质陆续被发现。与百日咳杆菌致病有关的物质除荚膜外，尚有百日咳杆菌的菌毛成分、内毒素（endotoxin）、百日咳毒素（pertussis toxin, PT）和腺苷酸环化酶/溶血毒素（adenylate cyclase/hemolysin toxin, ACT）等：内毒素即百日咳杆菌脂多糖（LPS）；百日咳毒素由于其多重作用而有不同的命名，如因能提高小鼠对组织胺、5-羟色胺等的敏感性而被称作组织胺敏感因子（histamine-sensitizing factor, HSF），因能促进白细胞、淋巴细胞增生又被称作白细胞增生因子或称淋巴细胞增生因子（leukocytosis promoting factor, LPF），因能使百日咳杆菌粘附于呼吸道纤毛上而使细胞损伤导致阵发性咳嗽又被称作气管细胞毒素（tracheal cytotoxin, TCT）；ACT能促进巨噬细胞内的cAMP增加而抑制巨噬细胞功能，而且此环化酶毒素又能活化胰岛B细胞导致大量胰岛素分泌而有被称作胰岛素活化蛋白（islets-activating protein, IAP）；百日咳杆菌有菌毛血凝素（fimbrial hemagglutinin, FHA）和白细胞增生因子-血凝素（lymphocytosis-promoting factor hemagglutinin, LPF-HA），使病人淋巴细胞增多，两者对小鼠均有免疫保护活性。近年对百日咳杆菌的研究热点主要集中在调控百日咳毒素表达的天然启动子和百日咳疫苗的研制上。现将起主要毒素及疫苗的研究进展分述如下。
一.内毒素(1-3)
百日咳杆菌脂多糖又称耐热毒素，是百日咳杆菌的被膜成分。与其他细菌的内毒素同样，其介导活性的主要部分为LPS的类脂A（lipid A）结构。
1.化学性质早期采用热酚/水法提取百日咳杆菌的LPS（Westphal et al, 1952），以后有人用超速离心进行纯化并用各种蛋白酶处理以得到高纯度的LPS，各种不同菌株获得的LPS产量为6~34mg/g细菌干重。
百日咳杆菌内毒素的主要特征是含有两种不同成分的LPS，分别称作LPS-Ⅰ和LPS-Ⅱ。LPS-Ⅰ和LPS-Ⅱ两者比例为2：3。两组分均存在于百日咳Ⅰ相菌和部分Ⅳ相菌。这两组分的差别在于分子的类脂部分不同，一种分子的类脂连着2-3个脂肪酸而另一种含有3-5个脂肪酸，而且脂肪酸的组成也较特殊，含有罕见的2-甲基-3-羟基葵酸和2-甲基-2-羟基四葵酸，其他的成分如磷酸盐、葡萄糖胺、四葵酸、3-羟基四葵酸和3-羟基葵酸大致一致。类脂部分与多糖以3-脱氧-2-辛酮糖酸（KDO）分子相连，但KDO分子在两种LPS 中磷酸化程度不同。将百日咳杆菌LPS用4mol/L HCl在100℃水解，得到一种含分支的三糖，即4-O-（2-氨基-2-脱氧-α-D-吡喃葡萄糖基）-6-O-（2-氨基-2-脱氧-α-D-吡喃半乳糖基尿嘧啶）-D-吡喃葡萄糖。此分子皆存在于两种LPS中。用质谱法精确测定百日咳杆菌LPS的类脂部分的分子量，结合31P-NMR的结果推断的百日咳杆菌类脂A的结构见图1。
2.百日咳杆菌LPS的毒性百日咳杆菌LPS具有明显的致热原性、Shwartzman反应、佐剂活性并具有增强对感染的非特异抵抗力活性等，现将百日咳杆菌LPS的活性小结于表1。
表1 百日咳杆菌LPS的生物学活性
试验方法结果
小鼠体重增长试验（18-20g 小鼠）注射24h，体重改变的最大剂量为1.07μg
家兔热原性试验2μg/kg剂量，最大平均升
高温度为2℃
家兔局部Shwartzman反应阳性反应的敏感剂量介于
12.5-200μg
保护反应：诱导小鼠对伤寒、大肠杆菌、肺双、绿脓杆菌和金葡菌感染的非特异性抵抗力（LPS和各菌攻击，相隔3天）LPS剂量在12.5-200μg，对所有攻击菌具有显著保护作用，最大保护作用是对肺双，最弱保护作用是对绿脓
佐剂作用：在流感病毒疫苗对小鼠的佐剂活性抗病毒血凝素抗体年度增高2.5倍
二．对热不稳定毒素(4)
百日咳杆菌培养于合适的固体或液体培养基中，从陈旧培养基的上清液或新鲜收集的百日咳杆菌破碎后离心所得的上清即可得到HLT。
1．HLT的理化性质在不同型分离得到的HLT含量和毒性不一，光滑型新分离培养物含有较大量毒素，而小菌落变种具有高度毒性。从新鲜细菌破碎提取的HLT毒性较强。提取的流程如下：6% NaCl洗下培养于马铃薯甘油血培养基的百日咳杆菌→35℃干燥3天→与NaCl结晶混合磨成粉→高速离心→DEAE-纤维素吸附，在pH值7.1下0-1mol/L NaCl梯度洗脱→硫酸铵盐析活性组分再溶即得到高度纯化的HLT
纯化的HLT为蛋白质，存在于细菌的细胞壁，超速离心在1.4S，分子量约为89Kd，含14.6%的氮和1.4%还原糖，无脂类和磷酸根，能被胰蛋白酶消化，但不被DNA酶或RNA酶消化。纯化的HLT最小致死量为6-10μg/小鼠，对豚鼠的最小皮肤坏死剂量为0.01μg 。HLT在5-22℃保存于水溶液两天，活性就尚失25%，37℃两天或40℃9小时95%的毒性消失，因此称作对热不稳定毒素。利用这一性质，可以在37℃用0.3%的福尔马林脱毒制备类毒素。干燥的HLT的毒性相对较稳定，保存于50%葡萄糖或蔗糖也可保持稳定性，但碱性有利于毒素的破坏。
2.HLT的毒性与致病性HLT为一种高度毒性蛋白，其毒性在体内及体外均可损伤各种组织，能引起气管和支气管纤毛上皮细胞炎症和坏死，在百日咳致病上具有重要意义。
用纯化的HLT给豚鼠和小鼠腹腔或静脉内注射，肝脏、脾脏和肾脏出现明显坏死、充血、出血和退行性变。将粗提的HLT感染绵羊、猪和鸡，也引起皮肤坏死，其毒性反应和家兔与豚鼠试验相似。典型者，当小鼠注入HLT后，脾脏苍白和明显萎缩，在7天内脾脏平均重量自51mg降至13mg，组织学检查末发现红髓，仅有少许脾小体，在小体之间空隙充满结缔组织，淋巴细胞大量减少，肝脏的重量也减少并出现轻度细胞萎缩，腹腔伴有腹水。
HLT能直接作用于呼吸中枢，提高吸气和呼气反射中枢的兴奋性。
HLT对体外培养组织细胞有杀伤作用，如HeLa细胞、鸡胚肺上皮细胞、原代鼠胚及KB细胞具有杀伤作用。
HLT对神经组织的作用表现在：注射少量毒素于豚鼠、小猫或小狗脑内或脑膜中，引起动物惊厥和大脑损伤的症状，豚鼠通常在5-24小时内死亡。典型的组织学变化是：脑细胞发生水肿，脑膜血管周围、神经组织和脑室等都有白细胞浸润，细胞核变化，胞浆颗粒性物质减少和空泡形成。
3.HLT的免疫性先前认为HLT无抗原性，后来证实HLT粗制品经福尔马林脱毒后，能使儿童和实验动物产生抗体，该抗体能中和HLT皮肤坏死作用和致死活性。HLT不易在体内显示抗原性的原因可能是HLT为弱抗原性，容易在动物体内被破坏，尤其脾或淋巴结阻止毒性作用不能刺激抗体产生，且HLT与菌细胞浆内结合，致使不能很好刺激机体产生抗体，如用类毒素，则能刺激机体产生抗体。
用HLT抗毒素能保护小鼠腹腔内百日咳杆菌的攻击，而免死于毒血症；抗毒素对鼻内攻击百日咳杆菌而至的动物肺部感染也有保护作用；但用百日咳杆菌攻击小鼠脑内则无保护作用。这些结果致使百日咳杆菌HLT的保护性抗原研究尚未得出定论，但大多数人认为百日咳的抗度免疫极为重要，在制备疫苗苗时应该含有HLT类毒素。
三.百日咳毒素（PT）(5-14)
由于以前提取和制备的差别以及百日咳毒素的多种生物学活性，致使百日咳毒素有许多别名。现在从基因的角度已经清楚，百日咳毒素是6个亚基组成的蛋白复合物，但只有5个亚单位，即S1、S2、S3、S4、S5之间的比例为1：1：1：2：1而形成6个亚基的复合物，分子量为105Kd。
1.PT的制备与纯化PT在先前用不同的纯化方法得到后，在某方面观察到效果而被命名为不同的名称。这里介绍Munoz等（1981）的方法，这一方法相比较而言得到较纯的PT，而其他的方法要么太粗或者把6个亚基给将解了。将百日咳杆菌培养于Stainer和Scholte综合液体培养基中，经36℃孵育5天，除去菌细胞的上清液用冰醋酸调pH至6.5，然后每升中加入0.5g/ml的ZnCl220 ml，离心收集沉淀物，按上清也量每升加入10%Na2HPO4溶液37ml，使Zn-蛋白复合物溶解，离心取沉淀，用50mmol/L的Tris-HCl NaCl 缓冲液pH8.0（TNB）37ml抽提两次以上，混合抽提液，以5mmol/L Tris-HCl pH8.0 16ml连续透析3次，进一步离心收集沉淀物，再以0.1mol/L焦磷酸钠pH10.5提取，其抽提物再以低pH的TNB等容积稀释，未溶的沉淀物再按上述方法提取两次以上。将此含有PT的抽提物进行Sepharose CL-6B（
2.5×90cm）层析，
收集各组分，真空超速离心，所得的活性部分在通过生物凝胶-A0.5M过柱，过柱的活性部分混合在离心浓缩，置2-5℃经2-3周，PT结晶。
2.PT的活性以上述结晶的PT给CFW小鼠腹腔所得到的活性如表2。
表2 PT注射CFW小鼠后的主要活性
血凝反应5300U/mg
组织胺致敏0.5ng（50%致敏剂量）
增高胰岛素浓度2ng
增高血管渗透性0.5ng
增高抗体应答0.1ng
白细胞增生作用8-40ng
毒性反应（小鼠腹腔）546ng
超急性实验性过敏性脑脊髓炎（Lewis大鼠）20ng
在观察PT所致的炎症反应时，Munoz等（1984）用PT与福氏完全佐剂或不完全佐剂分别注射小鼠，结果发现：当小鼠足垫注入福氏完全佐剂和静脉注入PT后，足垫炎症反应发展显著，而不注入PT的小鼠足垫肿胀不明显。上述结果提示PT能显著增强福氏佐剂引起的炎症反应，重要有单核细胞浸润。同年他们发现小鼠实验性过敏性脑脊髓炎的发生可由于PT的作用而加强。
PT能诱导低蛋白血症和增高皮肤和骨骼肌毛细血管渗透性。小鼠静注PT后，在第一天和第十天采血，正常小鼠血浆蛋白浓度为6.02±0.06g/100ml，而试验鼠为5.19±0.07g/100ml。血浆蛋白减低的主要是白蛋白，可能与PT使皮肤血管渗透性增高和骨骼肌血管渗透性增高所致。
3.PT的免疫性与致病性现在基本已确认PT是百日咳杆菌最重要的毒力因子。早期的实验已经证实（V ogel等，1985）：PT在百日咳杆菌感染早期可抑制免疫应答，可认为它是通过免疫抑制机理即阻碍初次抗体（IgM）应答，有利于病菌的感染和发展。初次抗体应答的抑制是由PT刺激Lyt2+淋巴细胞（抑制性/细胞毒性淋巴细胞），特别是Ts淋巴细胞增殖的结果。同时，PT是T细胞的丝裂原，抗体应答被抑制可能是PT刺激Lyt2+淋巴细胞诱生一种可溶性抑制因子（淋巴因子）——γ-干扰素。后来许多学者都证实了这一实验。
四.百日咳疫苗研究进展(15-19)
近年来的临床研究已经证明包含不同组分，如PT、FHA和菌毛等的无菌疫苗能够保护世界卫生组织（WHO）所定义的百日咳。从临床试验和对儿童的接种的结果来看，这种无菌疫苗的安全性优于传统的全菌疫苗。下表是在儿童接种全菌或无菌疫苗后的效果比较。
表3 儿童接种全菌和无菌疫苗后的比较
疫苗名称抗原组成*（μg）开展临床研究的国家估计的有效率（%）
CLI Pw 全菌意大利/瑞典36/48
PM Pw 全菌塞内加尔96
W Pw 全菌英国93-94
SB Pa2 PTd (25), FHA (25) 瑞典59
SB Pa3 PTd (25), FHA (25), PRN (8) 意大利84
CLL Pa5 PTd (25), FHA (25), PRN (3), 菌毛
瑞典85
2,3 (5)
PM Pa2 PTd (25), FHA (25) 塞内加尔85
CB Pa3 重组PT (5), FHA (2.5), PRN (2.5) 意大利84
*抗原包括化学脱毒的PT（PTd），基因工程突变脱毒的PT（rPT），百日咳活性素（pertactin, PRN），丝状凝集素（filamentous hemagglutinin，FHA），菌毛2型和3型（fim2，3）
这可能主要是因为百日咳全菌疫苗接种后常引起局部和全身反应，但多数在接种部位出现一时性热、红、肿、痛；主要的全身反应为发热和容易兴奋。Barkin等（1979年）对美国使用白、百、破三联疫苗（DPT）进行调查研究，根据记录统计，婴儿无反应者占7%，而轻反应者占27%，中反应者占59%。Baraff等（1979
年）比较DPT疫苗和白、破二联疫苗（DT）对机体的不同反应，结果DPT引起接种局部红肿反应占51%，而DT则为17%，说明百日咳杆菌是引起局部反应的主要成分，但非为唯一的成分。
早在1933年Madsen业已报导，注射百日咳菌苗后出现第一例脑病变死亡，以后陆续也有发现此种严重中枢神经严重反应，但仍然是个别的特发病例，多数可出现惊厥、休克等症状，可能与百日咳原和内毒素的性质相关，也可能百日咳杆菌具有神经毒素。有惊厥史的婴幼儿，一般情况下应推迟接种DPT。
Honnik等（1979年）指出给儿童正常剂量百日咳菌苗后，血浆胰岛素浓度一时性升高，儿童出现的反应可能由于不适当保持（inadequate maintenance）葡萄糖的自身稳定，从Globus等（1949年）以及Anderson 等（1950）报告的病便支持上述论点，一例出现低血糖，另一例脑脊液葡萄糖极低，该两名儿童分别在接受百日咳菌苗后18和36小时发生惊厥。
Askelof等（1979年）报导给大鼠腹腔内注射百日咳菌苗后，其脑组织发生生物化学改变，在菌苗注射后2～4天，大脑内cGMP浓度增高，此与惊厥有关。
Park等（1983年）报导一例注射DPT后发生阵发性室上性心动过速。患儿在2月龄时第一次注射DPT 和口服三价脊髓灰质炎疫苗，6小时后发生PST，注射心得安后迅速恢复正常窦性节律。4月龄时，再次注射DPT和口服三价脊髓灰质炎疫苗，5小时后心电图证实出现阵发性室上性心动过速，心律为300次/分钟，静脉注射心得安后，恢复窦性节律。5月龄时，第3次注射DPT，4 1/2小时后，突然尖叫，又出现阵发性室上性心动过速，心律300次/分钟。静脉注射心得安后，又恢复正常节律。7月龄时，第3次口服三价脊髓灰质炎疫苗，未发生不良反应。18个月龄时，仅注射白、破二联菌苗，未使用百日咳菌苗，未发生阵发性室上性心动过速。在注射麻疹、流行性腮腺炎和风疹疫苗后，未发生类似反应。由上述结果证实百日咳菌苗成分是诱发此种不良反应的因素之一。
Dick等（1983年）指出百日咳菌苗诱发大鼠改变心血管内β2肾上腺素能和胆硷能反应，主要由菌苗中LPF引起抗胆硷能的β2肾上腺素能阻断，此种心血管系统的自律性失调不仅在大鼠，也表现在人体，故一些儿童接受百日咳菌苗接种后，可发生自律性反应的严重损害，出现休克等一系列反应。
由于百日咳杆菌含有活性百日咳毒素，为引起菌苗反应的物质基础，因此制备无细胞菌苗将可减少菌苗的毒性反应。自1981年Munoz等制备晶化百日咳原获得成功后，又经戊二醛脱毒成为类毒素，它不具毒性而有强的免疫原性，为一种保护性抗原，将有希望作为幼婴儿一种有效的抗毒性疫苗。近年来已经应用基因工程突变的毒素作为抗原，取得了良好的疗效。
近年来，日本、美国等许多学者已经研究制备百日咳无细胞菌苗代替全细胞菌苗，可显著减低全细胞菌苗的毒性反应。Robinson等（1983年）的实验结果证实，20多批无细胞菌苗与菌体菌苗同样有效，经过组织胺致敏、白细胞增多和内毒素等试验表明，其毒性仅为菌体菌苗的1/10。美国Conzales也于1982年研制新型百日咳无细胞菌苗，在得克萨斯州及亚利桑那州接种了数百名儿童，经现场考核结果认为新型无细胞菌苗比美国的全菌体菌苗反应小。Oda等（1983年）用无细胞菌苗与日本标准的全菌体菌苗分别免疫母鼠，然后攻击乳鼠，收集母鼠及乳鼠的血清，比较母鼠及乳嫌的血凝素抗体滴度，结果提示无细胞菌苗和全菌体菌苗组在传递血凝素抗体方面并无差异。无细胞菌苗与全菌体菌苗保护率基本相同，菌苗的保护作用主要经初乳传递，其中SlgA起重要作用，人类也经胎盘和初乳传递血凝素抗体，说明母体抗体通过胎盘/初乳传递，可能是婴儿在出生后几个月中能防御百日咳感染的原因。
现在意大利和瑞典及塞内加尔的科学家们已经制备了无菌疫苗，接种后的效果与全菌疫苗相差无几，而毒副作用要小得多。对无菌疫苗的机理研究也已经相当深入，与无菌疫苗的抗原刺激细胞因子的产生和细胞因子受体的表达及调节B细胞免疫球蛋白的重链有关。
总之，百日咳菌苗的毒性反应使特异预防受到限制，应加在研制毒性低免疫效果好的无细胞菌苗。
主要参考文献
1.Caroff M et al. J Bacteriol 1994, 176: 5156
2.Amano KL et al. J Gen Microbiol 1990, 136: 481
3.DiFabio JLM et al FEMS Microbiol Lett 1992, 97: 275
4.Weiss AA and Falkow S. Infect Immun 1984, 43: 263
5.Ayme G et al. Infect Immun 1980, 27:739
6.Hun YJ and Weiss. Infect Immun 1991, 59: 2389
7.Scarlato VB et al. EMBO J 1991, 10: 3971
8.Uhl MA and Miller JF. Proc Natl Acad Sci USA 1994, 91:1163
9.Livey I et al. J Med Microbiol 1984, 17: 91
10.Munoz JJ et al. Infect Immun 1981, 33: 820
11.V ogel FR et al. Infect Immun 1985, 49: 90
12.Munoz JJ et al. Cell Immun 1984, 83: 92
13.Carbonetti NH et al J Bacteriol 1994, 176: 7267
14.Kotob SI et al. Infect Immun 1995, 3227
15.Edwards KM et al. Pediatrics 1995, 96: 548
16.Greco D et al. N enl J Med 1996, 334:341
https://www.360docs.net/doc/085825965.html,ler EL et al. Vaccine 1997, 15:51
18.Ryan M et al. Immunology 1998, 93: 1
https://www.360docs.net/doc/085825965.html,ls KH et al. Infect Immun 1998, 66: 594
霉菌毒素吸附剂的选择-—产品类型、作用机理、效果介绍
霉菌毒素吸附剂的选择—产品类型、作用机理、效果介绍 张学勤李富强 国内对霉菌毒素、去毒方法研究较晚, 系统性的认识尚未普及。尤其近年国外不同公司的多个产品进入中国, 往往从各自角度介绍自己的产品, 容易造成模糊认识。 1、霉菌毒素吸附剂的历史演进 发达国家在20 世纪70 年代开始重视霉菌毒素对畜禽产业的危害, 特别 关注黄曲霉毒素。经过20 多年时间, 尝试了多种去毒的方法, 包括谷物霉菌毒素检测方法的完善、霉菌抑制剂的研究与应用、发酵法脱毒法、微生物失活霉菌毒素法、物理脱毒法、热失活法、放射性去毒法、氨化灭活法、吸附脱毒法, 等等。最后总结为无机物理吸附去毒法是最经济、最有效、最具有现实意义的方法。所以1993 年美国FDA 首次批准 2 个以氢氧化硅铝酸钠钙为成分的霉菌毒素 吸附剂产品上市, 也就是世界上最早的霉菌毒素吸附剂产品。其中的一个就是当今的辉瑞在市场上销售的"霉卫宝"产品。 2、目前市场上霉菌毒素吸附剂产品主要类型 (1)黏土类(HSCAS)吸附剂; (2)酵母细胞壁提取物; (3)酶解毒剂; (4)菌解毒剂; (5)中草药(国产品)。 3、目前市场上霉菌毒素吸附剂产品的去毒原理 3.1 黏土类(HSCAS)吸附剂 利用四面体- 八面体- 四面体(T- O- T) 层间多空结构与表面形成的离子极性, 强吸附同样具有离子极性的霉菌毒素, 强大的吸附力来自于超大的表面积与静 电吸附。这种吸附的完全性由两个因素决定, 即黏土种类本身与霉菌毒素种类本身。黏土有几十种, 不同种类的黏土,其对霉菌毒素的吸附能力千差万别。 3.2 酵母细胞壁提取物 利用酵母细胞壁内的葡萄糖甘露聚糖的化学结构与同样属于有机类的霉菌毒素的亲和性,吸附霉菌毒素。类似于肥皂去油污的原理, 为表面亲和吸附。 3.3 酶解去毒剂
儿童百日咳防治知识
儿童百日咳 百日咳是小儿常见的一种呼吸道传染病，是由百日咳杆菌所传染的。以阵发性痉挛性咳嗽，伴有鸡鸣样吸气声为主要特征。 疾病简介 如果治疗不当，常可并发肺炎、脑病等。另外，百日咳病程长，可持续2—3个月以上，所以对孩子的健康影响很大。因此一旦发现孩子患有百日咳应及早进行治疗。对于百日咳患儿应及早选用抗生素，以清除鼻咽部的百日咳杆菌。如红霉素每日每公斤体重50—100毫克，分2次肌内注射；也可酌情使用复方新诺明或增效联磺片，每次半片，日服2次。以上抗生素应连续应用7—10天。如使用某一种抗生素5天不见效时，可另换一种，如果同时使用2种抗生素也并不能提高疗效，因此以单用为好。在应用抗生素过程中，家长应注意观察以便早期发现其不良反应。据法国医学杂志报道，对于痉挛性咳嗽，用其它药物不能控制时，可使用维生素k，可获得很好的疗效。其理论根据虽然不清楚，但治疗效果比较明显。用法是：小于一岁的孩子每日肌内注射20毫克；大于一岁者，每日肌内注射50毫克。对于病情重的患儿，可使用高价“百日咳免疫球蛋白”肌内注射，每次1毫升，隔日一次，连续用3次。中成药治疗百日咳也有一定疗效，如”百咳灵”，每岁每交服一片，每日服2—3次，温开水送服；”鹭鸶咳丸”，每次一丸（1.5克），日服2次，用梨汤或温开水送服。另外，在以上药物治疗的同时，还应及时进行隔离，以免发生传染。 症状 症状: 吸入的空气中带有病菌，由患者喷嚏、咳嗽或讲话而形成。有那些症状？开始如同流感，流涕、喷嚏、低热、轻咳，其后的二周咳嗽逐渐加剧，有剧烈的阵咳，激烈的咳嗽持续不断而导致呼吸困难。出现这种情况时患者的呼吸呈典型的鸡鸣声。6个月以下的婴儿和成人一般不出现典型的鸡鸣。成年和青年以及未完全免疫的儿童，症状比较温和症状详细描述 本病可分为三期：卡他期，仅表现为低热、咳嗽、流涕、喷嚏等上呼吸道感染症状。7～10天后转入痉咳期，表现为阵发性疼挛性咳嗽，发作日益加剧，每次阵咳可达数分钟之久。咳后伴一次鸡鸣样长吸气。若治疗不善，此期可长达2～6周。恢复期阵咳渐减甚至停止，此期2周或更长。若有呼吸道感染可再致疼咳，病程可2～3月，故有“百日咳”之称。 病因及发病机制 吸入的空气中带有病菌，由患者喷嚏、咳嗽或讲话而形成。百日咳杆菌为鲍特杆菌属，侵入呼吸道粘膜在纤毛上皮进行繁殖，使纤毛麻痹，上皮细胞坏死，坏死上皮，炎性渗出物及粘液排除障碍，堆聚潴留，不断刺激神经末梢，导致痉挛性咳嗽。支气管阻塞也可引起肺不张或肺气肿。】 诊断 （一）流行病学对仅有卡他症状而无特征性临床表现者应注意询问接触史。
百日咳杆菌毒素
百日咳杆菌毒素 自从1909年发现百日咳杆菌对热不稳定毒素（heat-labile toxin, HLT）或称皮肤坏死毒素后，百日咳杆菌的活性物质不断被分离和提纯，其中与致病有关的物质陆续被发现。与百日咳杆菌致病有关的物质除荚膜外，尚有百日咳杆菌的菌毛成分、内毒素（endotoxin）、百日咳毒素（pertussis toxin, PT）和腺苷酸环化酶/溶血毒素（adenylate cyclase/hemolysin toxin, ACT）等：内毒素即百日咳杆菌脂多糖（LPS）；百日咳毒素由于其多重作用而有不同的命名，如因能提高小鼠对组织胺、5-羟色胺等的敏感性而被称作组织胺敏感因子（histamine-sensitizing factor, HSF），因能促进白细胞、淋巴细胞增生又被称作白细胞增生因子或称淋巴细胞增生因子（leukocytosis promoting factor, LPF），因能使百日咳杆菌粘附于呼吸道纤毛上而使细胞损伤导致阵发性咳嗽又被称作气管细胞毒素（tracheal cytotoxin, TCT）；ACT能促进巨噬细胞内的cAMP增加而抑制巨噬细胞功能，而且此环化酶毒素又能活化胰岛B细胞导致大量胰岛素分泌而有被称作胰岛素活化蛋白（islets-activating protein, IAP）；百日咳杆菌有菌毛血凝素（fimbrial hemagglutinin, FHA）和白细胞增生因子-血凝素（lymphocytosis-promoting factor hemagglutinin, LPF-HA），使病人淋巴细胞增多，两者对小鼠均有免疫保护活性。近年对百日咳杆菌的研究热点主要集中在调控百日咳毒素表达的天然启动子和百日咳疫苗的研制上。现将起主要毒素及疫苗的研究进展分述如下。 一.内毒素(1-3) 百日咳杆菌脂多糖又称耐热毒素，是百日咳杆菌的被膜成分。与其他细菌的内毒素同样，其介导活性的主要部分为LPS的类脂A（lipid A）结构。 1.化学性质早期采用热酚/水法提取百日咳杆菌的LPS（Westphal et al, 1952），以后有人用超速离心进行纯化并用各种蛋白酶处理以得到高纯度的LPS，各种不同菌株获得的LPS产量为6~34mg/g细菌干重。 百日咳杆菌内毒素的主要特征是含有两种不同成分的LPS，分别称作LPS-Ⅰ和LPS-Ⅱ。LPS-Ⅰ和LPS-Ⅱ两者比例为2：3。两组分均存在于百日咳Ⅰ相菌和部分Ⅳ相菌。这两组分的差别在于分子的类脂部分不同，一种分子的类脂连着2-3个脂肪酸而另一种含有3-5个脂肪酸，而且脂肪酸的组成也较特殊，含有罕见的2-甲基-3-羟基葵酸和2-甲基-2-羟基四葵酸，其他的成分如磷酸盐、葡萄糖胺、四葵酸、3-羟基四葵酸和3-羟基葵酸大致一致。类脂部分与多糖以3-脱氧-2-辛酮糖酸（KDO）分子相连，但KDO分子在两种LPS 中磷酸化程度不同。将百日咳杆菌LPS用4mol/L HCl在100℃水解，得到一种含分支的三糖，即4-O-（2-氨基-2-脱氧-α-D-吡喃葡萄糖基）-6-O-（2-氨基-2-脱氧-α-D-吡喃半乳糖基尿嘧啶）-D-吡喃葡萄糖。此分子皆存在于两种LPS中。用质谱法精确测定百日咳杆菌LPS的类脂部分的分子量，结合31P-NMR的结果推断的百日咳杆菌类脂A的结构见图1。 2.百日咳杆菌LPS的毒性百日咳杆菌LPS具有明显的致热原性、Shwartzman反应、佐剂活性并具有增强对感染的非特异抵抗力活性等，现将百日咳杆菌LPS的活性小结于表1。 表1 百日咳杆菌LPS的生物学活性 试验方法结果 小鼠体重增长试验（18-20g 小鼠）注射24h，体重改变的最大剂量为1.07μg 家兔热原性试验2μg/kg剂量，最大平均升 高温度为2℃ 家兔局部Shwartzman反应阳性反应的敏感剂量介于 12.5-200μg 保护反应：诱导小鼠对伤寒、大肠杆菌、肺双、绿脓杆菌和金葡菌感染的非特异性抵抗力（LPS和各菌攻击，相隔3天）LPS剂量在12.5-200μg，对所有攻击菌具有显著保护作用，最大保护作用是对肺双，最弱保护作用是对绿脓 佐剂作用：在流感病毒疫苗对小鼠的佐剂活性抗病毒血凝素抗体年度增高2.5倍
脱霉剂处理霉菌毒素的作用机理
脱霉剂处理霉菌毒素的作用机理 脱霉剂主要是吸附霉菌毒素，它是一个物理过程。有的人会存在这样的疑问：吸附是在体外饲料搅拌的过程中进行？还是在体内消化过程中进行？ 脱霉剂主要是吸附霉菌毒素，它是一个物理过程。有的人会存在这样的疑问：吸附是在体外饲料搅拌的过程中进行？还是在体内消化过程中进行？其实两者 都有，前者占20%，后者占80%，只要有游离的霉菌毒素和硅铝酸盐分子同在，那么硅铝酸盐就会对霉菌毒素进行吸附。随着科技的进步，一些处理霉菌毒素的新技术也应运而生，主要是以酶工程为代表。酶的作用是专一性的，它具有高度的选择性，例如，酯酶可以破坏玉米赤霉烯酮的内酯环，使玉米赤霉烯酮无法与雌激素受体做竞争性结合，而成为无害的代谢物排出体外。氯酶可以脱解呕吐毒素分子中的环氯基团，破坏呕吐毒素使其失去活性。但正是由于酶的专一性特点（一种酶只能处理一种霉菌毒素），这就使酶的使用大大受限。而且，如何保护酶在体内的活性？如何制得更便宜的酶制剂？都是待要研究考虑的问题。所以目前用酶制剂来处理霉菌毒素也是辅助性的作用。当然，养殖户朋友们到兽药店会看到一些主要成分是中草药的脱霉剂。有些人说这种脱霉剂很好，他们认为霉菌毒素就是毒啊，而中草药是解毒的，用上它就对路了！可见我们兽药的知识普及地是多么不够啊！中草药类脱霉剂有两个缺陷：1、中草药对霉菌毒素的解毒原理目前还不清楚，而且霉菌毒素比较稳定，并不容易被破坏；2、一般中草药类的脱霉剂都声称在肝脏能帮助解毒，其实霉菌毒素从肠道转运至肝脏的过程中，就是其破坏的一个过程。为何要等它被吸收之后再做处理？而不在被吸收进血液入肝脏之前就处理它，将霉菌毒素吸附而直接排除体外呢？
(整理)黄曲霉素致癌作用机制及预防
黄曲霉素致癌作用机制及预防 概念：化学致癌作用是指化学物质引起正常细胞发生恶性转化并发展成肿瘤的过程。具有这种作用的化学物质称为化学致癌物。 原理：化学致癌作用机制分为3个阶段:1.引发阶段：启动阶段是指化学物或其活性代谢物（亲电子剂）与 DNA作用，导致体引发阶段。2.促长阶段：促长阶段是引发细胞增殖成为癌前病变或良性肿瘤的过程。3.进展阶段：进展阶段是从促长阶段产生的细胞群（癌前病变、良性肿瘤）转变成恶性进展阶段。 例子：黄曲霉素具有诱导突变、抑制免疫和致癌作用，对于人类和动物健康有着严重的危害。人类健康受黄曲霉素的危害主要是由于食用被黄曲霉素污染的食物，黄曲霉素主要存在于各种坚果，特别在花生、大豆、杏仁和核桃等植物产品中。黄曲霉素１９９３年已被世界卫生组织划定为一类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质。目前已经确定黄曲霉素结构有１８种，其基本结构为二呋喃环和香豆素，主要分子形式含Ｂ１、Ｂ２、Ｇ１、Ｇ２，Ｍ１、Ｍ２等，其中Ｍ１、Ｍ２主要存在于牛奶中，Ｂ１为毒性及致癌性最强的物质。黄曲霉毒素的产生主要是产品收获后在储存、加工和运输过程中，由于原料携带就会致使加工后的食品含有黄曲霉，给人的健康带来极大的危害，或饲料中含有黄曲霉毒素动物摄入后造成同样的危害，再链接到人类。 致癌的化学物质可分为启动剂和促进剂,某些物质兼具二者的作用。黄曲霉素中AFB,、AFG,和AF、M,属于促进剂范畴,其致癌的机制主要是基因水平的作用。AFB 可通过与DNA的共价结合抑制DNA的甲基化,从而改变基因表达和细胞分化,并导致癌基因的激活。黄曲霉素相关肝癌中抑癌基因P的高频突变,其中最为常见的是外显子7中密码子249由AGG转化为AGT,突变率约为20％之50％。黄曲霉素主要以形成加合物的方式造成DNA损伤,并进一步导致肝癌的发生。 预防黄曲毒素的滋生和污染有多种途径，拿出口杏仁来说，在加工挑选之前，首先必须要保证水分含量在安全水８％以下，水分含量越低越好，才能保证不被黄曲霉毒素的污染。因为出口农产品在运输过程中，一是时间长，仅海运途中有时就需一个月；二是在密闭的集装箱内温度较高，很适宜黄曲霉素的滋生和繁衍。其二在挑选过程中一定要剔除霉变粒、严重的损伤粒和虫蚀粒，避免出口前和货物到达目的地后黄曲霉检测超标。平凉检验检疫局曾经多次经抽样检测黄曲霉毒素超标，通知企业重新加工挑选剔除上述三种仁粒后，经再次抽样检测黄曲霉含量就会降到限量以内。可见三种仁粒是霉源，水分和温度是条件。其它的农产品也有类似共同点，因此初级农产品的加工只要在挑选中注意这两个问题，就会解决黄曲霉毒素超标问题。 参考文献:<<黄曲霉素资料选编>>,贵州省卫生防疫站编辑,1978.01 黄曲霉素,时代周报,催悙,2012年第4期 解读黄曲霉素,家庭医药,刘梦琥,2012年第2期 2011222437 2011级麻醉3班吴丹
霉菌毒素中毒案例
2014-07-28pig333pig333 世界猪业之窗 猪场概述 问题在几个场同时出现，涉及总共15000头母猪。该公司在欧洲南部有几个种猪场，用于生产仔猪和保育，每个场大约有1500-2000头母猪。保育完成后小猪被送往分布在不同地点的800-3000头规模的育肥场进行育肥。猪场的健康状况一般，主要的一些猪传染病（猪蓝耳病、猪圆环病毒、胸膜肺炎、猪链球菌病）均为阳性。母猪免疫接种大肠杆菌、猪丹毒、猪细小病毒和蓝耳病疫苗。在保育舍中，仔猪接种猪圆环病毒疫苗。抗生素不作常规添加。母猪料和育肥猪料在两个不同的饲料厂加工。 既往病史和症状 2012年，猪场受胎率出现了问题，当时兽医所做的病历显示，猪的繁殖性能起伏非常大，即使对于一个感染了PRRS的场也超出了可接受的范围。并且出现很多临床症状无法归因到具体的某一个管理、营养或者疾病因素。 并且，有的仔猪和育肥猪的耳尖和尾尖部位出现坏死，腹泻频发，特别是大体重和大日龄的猪，脱肛，生产性能下降，治疗支出增高。
图1：仔猪耳尖和体侧皮肤出现组织坏死（典型葡萄球菌感染） 图2：耳尖组织严重坏死仔猪并引起二次感染 为了对症状进行确认，我们选择对相隔较远的几个场进行研究。几个猪场无论是管理还是卫生都没有什么问题。我们在访问猪场过程中看到的症状比较多变且散发。 ?产仔率波动（表1是其中一个猪场的实际数据）； ?有些月份出现流产高峰，有些持续很长时间； ?妊娠母猪没有食欲，采食量不规律的下降，母猪在产后前几周有泌乳障碍； ?新生仔猪乳头和外阴变红； ?断奶仔猪耳尖组织坏死； ?仔猪身上不同部位皮肤溃疡； ?腹泻反复和结膜炎； ?日增重不规律。
细谈霉菌毒素对养殖业的危害及预防措施
细谈霉菌毒素对养殖业的危害及预防措施 霉菌毒素在动物饲料、饲料原料和人类食品中广泛存在，它是由霉菌在农产品中产生的一系列具有广泛化学结构的有毒次级代谢产物。霉菌毒素污染不仅可造成畜牧业经济损失，部分霉菌毒素还具有致癌性或致畸胎性，且可在动物的肉、蛋、奶中残留，由食物链进入人体，对人类健康构成严重威胁。我国霉菌毒素污染比较严重，动物采食被霉菌毒素污染的饲料可引起一些疾病。因此，饲料霉菌毒素感染已成为饲料工业和畜牧业不可忽视的问题，消除霉菌毒素，对保证动物健康，充分发挥动物的生产潜能降低经济损失有重大意义。而与其他家畜比较，猪的饲养管理最为粗放，因而猪的饲料中毒病，在各种家畜中发病概率最高，其造成的经济损失也最大。 1 霉菌毒素的产生与分类 对畜禽养殖业危害较大的霉菌毒素主要是由以下四种霉菌属所产生：曲霉菌属（主要分泌黄曲霉毒素AFT、赭曲霉毒素等），青霉菌属（主要分泌桔霉素），镰刀菌属（主要分泌T-2毒素、呕吐毒素DON、玉米赤霉烯酮、伏马毒素等），麦角菌属（主要分泌麦角毒素）。迄今为止已经有超过300种霉菌毒素被分离和鉴定出来，上述的几种毒素即为现今普遍认识的8种主要毒素。我们通过表1可以清晰看出其产生原因与类别。 表1 主要霉菌毒素的产生原因与类别
2 霉菌毒素的作用机理 霉菌毒素影响广泛，从动物的急性死亡，慢性死亡到生长缓慢和繁殖性能降低。摄入一定量的霉菌毒素可削弱其免疫力，降低动物对传染性疾病的抵抗力，可使动物脏器损伤（如肝脏、肾脏、胃肠道和繁殖器官等），繁殖性能下降，并且在动物性产品中残留，对人类健康造成危害。表2概括了常见几种霉菌毒素对动物健康和生产性能的影响。 表2 常见霉菌焘素对动物健康和生产性能的影响
百日咳杆菌
如对您有帮助，可购买打赏，谢谢 常识分享，对您有帮助可购买打赏百日咳杆菌 导语：百日咳杆菌是引起百日咳疾病的病原菌。在我们的日常生活之中，常常可以听到家长带小孩去打“白百破”疫苗，什么是“白百破”疫苗呢？其实“ 百日咳杆菌是引起百日咳疾病的病原菌。在我们的日常生活之中，常常可以听到家长带小孩去打“白百破”疫苗，什么是“白百破”疫苗呢？其实“白百破”疫苗主要是指白喉杆菌、百日咳、破伤风这三种病原菌的疫苗。一般来说，3个月到6岁的儿童需要接种疫苗。 对于“白百破”疫苗我们比较熟悉的应该是他们之中的“百”，“百”指的是百日咳杆菌，它明一种灭活的百日咳杆菌，是一种具有百日咳杆菌的免疫原性没有毒性的疫苗，下面，我们来了解一下。 百日咳杆菌是人类百日咳的病原菌。百日咳杆菌为卵圆形短小杆菌，大小为0.5～1.5×0.2～0.5um，属鲍特氏菌属bordetella)，无鞭毛、芽胞。革兰氏染色阴性。用甲苯胺蓝染色可见两极异染颗粒。专性需氧，初次分离培养时营养要求较高，需用马铃薯血液甘油琼脂培养基(即鲍～金氏培养基)才能生长。经37℃2～3天培养后，可见细小、圆形、光滑、凸起、银灰色、不透明的菌落，周围有模糊的溶血环。液体培养呈均匀混浊生长，并有少量粘性沉淀。生化反应弱，一般不发酵糖类，但分解蔗糖和乳糖，产酸不产气，不产生h2s和吲哚，过氧化氢酶试验阳性。 感染百日咳后可出现多种特异性抗体，免疫力较为持久。仅少数病人可再次感染，再发的病情亦较轻。粘膜局部的分泌型lga具有阻止细菌粘附气管粘膜细胞纤毛的作用，其抗感染作用比血清中的抗体更重要。细胞免疫在百日咳杆菌感染中的作用还不甚明了。 百日咳杆菌感染后，需隔离病人，隔离期自发病起七周。预防以自
百日咳诊断标准及防治原则
百日咳诊断标准及处理原则GB 15998—1995 前言 百日咳是百日咳杆菌引起的呼吸道传染病，传染性强，在婴幼儿中有很高的病死率。临床表现以阵发性痉挛性咳嗽和痉咳终止时出现鸡鸣样吸气吼声为特征，多见于儿童，病程可达2～3个月。 本标准在制定过程中，参考了1989年卫生部制定的《中华人民共和国传染病防治法》及《中华人民共和国传染病防治法实施办法》中的诊断标准，尽量结合我国百日咳的流行病学，临床实践与各地情况，以便易于实施和应用。 本标准附录A是标准的附录； 本标准附录B是提示的附录。 本标准由中华人民共和国卫生部提出。 本标准起草单位：中国预防医学科学院流行病学微生物学研究所、北京市地坛医院、首都儿科研究所。 本标准主要起草人：张荣珍、杨立信、王树山。 本标准由卫生部委托技术归口单位卫生部传染病防治监督管理办公室负责解释。 1 范围 本标准规定了百日咳的诊断标准和处理原则。 本标准适用于各级、各类医疗、卫生、保健机构和人员对百日咳病人的诊断、报告和处理。 2 诊断原则 应根据流行病学资料及临床表现做出临床诊断，确诊需要百日咳杆菌培养阳性或者检测抗百日咳菌特异性抗体。 3 诊断标准 3.1 流行病学史 三周内接触过百日咳病人，或该地区有百日咳流行。 3.2 临床表现 3.2.1 流行季节有阵发性痉挛性咳嗽者。 3.2.2 咳嗽后伴有呕吐，严重者有结膜下出血或舌系带溃疡者。 3.2.3 新生儿或婴幼儿有原因不明的阵发性青紫或窒息者，多无典型痉咳。 3.2.4 持续咳嗽两周以上，能排除其他原因者。 3.3 实验室诊断 3.3.1 白细胞总数显著升高，淋巴细胞占50％以上。 3.3.2 从病人的痰或咽喉部分泌物分离到百日咳杆菌，见附录A。 3.3.3 恢复期血清凝集抗体比急性期抗体呈四倍以上升高，见附录B。 3.4 病例分类 3.4.1 疑似病例 具备3.2.1，3.2.2，3.2.3，3.2.4四项中任何一项，或同时伴有3.1项者。 3.4.2 临床诊断病例 疑似病例加3.3.1。 3.4.3 确诊病例 疑似病例加3.3.2或3.3.3。
百日咳鲍特菌全基因测序A啊
百日咳鲍特菌全基因测序 选题的目的和意义 百日咳鲍特菌俗称百日咳杆菌，是人类百日咳的病原体。该菌为鲍特菌属的一种。百日咳杆菌无鞭毛、不形成芽孢。有毒菌株有荚膜和菌毛。专性需氧，最适生长温度35~36℃，最适PH6.8～7.0。营养要求高。百日咳鲍特菌常发生菌落变异。新分离株为S型，称为I 相菌，有荚膜，毒力强。人工培养后，逐渐形成R型菌落，为IV相菌，无荚膜无毒力。同时其形态、溶血性、抗原构造、致病力等亦随之变异。中间过渡相，称为II、III相菌。百日咳鲍特菌抗原结构包括菌体O抗原和K抗原。 主要致病物质有百日咳毒素（PT）是百日咳鲍特菌的主要毒素，其结构由A、B亚单位组成。PT具有免疫致敏等作用，与细菌附着纤毛上皮细胞和阵发性咳嗽有关。丝状血凝素（FHA）促进细菌与纤毛上皮细胞粘附。腺苷酸环化酶毒素（adenylcyclase toxin）、气管细胞毒素（TCT）,皮肤坏死毒素(DNT).百日咳传染源为早期病人和带菌者。儿童易感。通过飞沫传播。潜伏期7～1d.百日咳鲍特菌属不进入血流，主要造成局部组织损伤。 预防百日咳主要依靠疫苗接种进行人工主动免疫。我国采用I相百日咳死菌苗与白喉破伤风类毒素制成三联疫苗（DPT）近年来，日本、美国等许多学者已经研究制备百日咳无细胞菌苗代替全细胞菌苗，可显著减低全细胞菌苗的毒性反应。 国内外研究的基本现状 百日咳疫苗是预防和控制百日咳最经济最有效手段之一。自20世纪30年代制成百日咳菌体疫苗开始，百日咳即成为疫苗可预防疾病。由于百白破疫苗的大量使用是百日咳的发病率大大降低，。然而据世界卫生组织报告,目前全世界每年仍然有4 000万百日咳患者,其中高达3416 万儿童死于百日咳及其并发症,其中98.18 %病例来自不发达国家[1]。即便是发达国家或DTP 接种率很高的国家,近年来百日咳病例也有上升的趋势,局部还有爆发性的流行[2]。值得注意的是，成人和青少年人群中百日咳的报道逐渐增多[3]。分析原因可能是二方面，首先由于百日咳疫苗已经使用70多年的应用历史，而无细胞百日咳疫苗也有20多年的历史，百日咳杆菌的部分基因可能已经发生突变或缺失，使得疫苗失去保护功效。近年来报道aPerV包含纯化的蛋白，如：PT、Prn与流行菌株表达的蛋白不一致，并认为抗原漂移致疫苗的效果降低。荷兰1953年开始使用wPerV，疫苗生产菌株为PtxSlB、PtxSlD亚型，1949～1954年并无PtxSlA亚型菌株，1978～1985年分离到了PtxSlA型菌株，于是认为是新型的变异株[4]。芬兰Elo—maa等[5]在1953～1964年小规模的流行菌株调查过程中并无PtxSlA型菌株，在1982年首次分离到。美国疫苗生产菌株的基因型是ptxSlB 亚型，在20世纪40年代开始使用疫苗，在1970年首次分离出PtxSlA亚型的菌株，在此之前分离的菌株为PtxSlB、PtxSlD亚型[6]。在前苏联的wPerV生产株为PtxSlB、PtxSlD，人群接种疫苗是在1960年左右，在未使用疫苗前的1948～1959年，临床分离株PtxSlB、PtxSlD亚型所占的比例分别为38％、62％。1970～1979年分离到11％的PtxSlA亚型菌株，而到1980～1989年及以后上升到100％[7]。在阿根廷疫苗生产菌株为PtxSlB亚型，在1969年分离到PtxSlA亚型的菌株[8]。这些似乎说明是免疫选择导致了突变株的出现。但在英国疫苗生产株包含PtxslA、PtxSlB亚型。Fry 等收集了1940～1949年50株菌，其中PtxslA亚型占50％；1990到1999年收集的105株百日咳鲍特菌，均为PtxSlA亚型。PtxSlA亚型的菌株最早出现在1949年[9]。可见PtxSlA亚型的菌株并不是新的变异株，因为它在英国流行多年了。波兰Gzyl 等研究收集1960～1990年的临床分离菌株中，在20世纪60年代就分离了PtxSlA
微生物降解霉菌毒素的研究进展
微生物降解霉菌毒素的研究进展 张高娜*，张建梅，谷巍 （山东宝来利来生物工程股份有限公司，山东泰安271000）摘要：霉菌毒素（mycotoxin）是霉菌在生长过程中产生的次级代谢产物，具有高毒性和强致癌性，对畜牧业生产造成严重的危害。本文就畜牧生产过程中常见的几种霉菌毒素的种类、毒性机理及生物脱毒等方面作一综述。 关键词：霉菌毒素；微生物；生物降解；毒性机理 Research Progress on microbial degradation of the mycotoxin Zhang Gao-na Zhang Jian-mei Gu Wei (Bora Lee Shandong to bio-engineering Co., Ltd., Tai'an, Shandong, 271000) Abstract: Mycotoxin are fungal secondary metabolites produced in the process of growth, highly toxic and carcinogenic, caused serious harm to the livestock production. In this paper, livestock production process of several common species of mycotoxins, toxic mechanism and biological detoxification of reviewed. Key words: mycotoxin; microorganism; biodegradation; toxic mechanism 1.引言 霉菌毒素是由霉菌产生的次生代谢产物，分子量在几百到几千道尔顿，没有抗性，但有热稳定性，不因加热而被破坏。因物理和化学的去毒方法存在一些弊端，故生物降解法作为一种安全、高效、环保的方法倍受畜牧生产者的关注。霉菌种类繁多，其有毒代谢物也具有多样性，现已知的霉菌毒素就有200多种。本文就在动物生产过程中，常见霉菌毒素的种类、毒性机理及生物脱毒等方面进行了综述。 2. 霉菌毒素的种类、结构特征和产生条件 2.1霉菌毒素的种类 霉菌毒素是霉菌在生长过程中产生的次级代谢产物，特别是曲霉菌、镰刀霉、青霉菌、链格孢菌等真菌产生。这些霉菌毒素是由几百种化学成分不同的有毒化合物组成，目前已发现有33属164种霉菌产生200多种霉菌毒素[1]，其中最常见的霉菌毒素有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、单端孢霉烯、玉米赤霉烯酮和伏马菌素。 作者简介：张高娜（1984—），女，汉族，河南正阳人，硕士主要研究方向：单胃动物营养、环境与生产通讯地址：山东省泰安市宝来利来生物工程股份有限公司研究院山东泰安 271000 作者邮箱：gaona52@https://www.360docs.net/doc/085825965.html,
霉菌毒素的危害机理
霉菌毒素是由生长在动物饲料和人类食品上的真菌所产生的结构各异的二级代谢产物。动物摄入中等至高剂量霉菌毒素引起的临床中毒综合征已有详细描述。霉菌毒素影响广泛，从动物的急性死亡到生长缓慢和繁殖性能降低（Berry，1988；Neldon-Orti，等，1991）。摄入少量的霉菌毒素可削弱免疫力，降低动物对传染性疾病的抵抗力（Bondy等，2000；Oswald等，2005）。由霉菌毒素引起的免疫改变具有如下意义：首先，从农业看，动物的免疫机能发生改变会导致一系列的霉菌毒素中毒症；霉菌毒素使家畜易于感染传染性疾病，降低生产效率。第二，从公共卫生长远角度看，动物传染病增多可能会增加病原体由动物到人类的传播；如果对动物进行治疗，就会增加肉类和奶中的抗生素含量。霉菌毒素是由生长在动物饲料和人类食品上的真菌所产生的结构各异的二级代谢产物。动物摄入中等至高剂量霉菌毒素引起的临床中毒综合征已有详细描述。霉菌毒素影响广泛，从动物的急性死亡到生长缓慢和繁殖性能降低（Berry，1988；Neldon-Orti，等，1991）。摄入少量的霉菌毒素可削弱免疫力，降低动物对传染性疾病的抵抗力（Bondy等，2000；Oswald等，2005）。由霉菌毒素引起的免疫改变具有如下意义：首先，从农业看，动物的免疫机能发生改变会导致一系列的霉菌毒素中毒症；霉菌毒素使家畜易于感染传染性疾病，降低生产效率。第二，从公共卫生长远角度看，动物传染病增多可能会增加病原体由动物到人类的传播；如果对动物进行治疗，就会增加肉类和奶中的抗生素含量。 免疫系统对霉菌毒素引起免疫抑制的敏感性，源于不断增殖和分化的细胞的脆弱性，这些细胞参与免疫活性以及细胞免疫和体液免疫体系之间复杂交流网络的调节。霉菌毒素对各种免疫应答反应产生影响，如炎症反应、抗体和细胞因子的产生、淋巴细胞的增殖。就猪的健康而言，霉菌毒素中毒症将最终降低猪对传染性疾病的抵抗力，导致慢性感染或降低疫苗接种和药物治疗的效果。 1 霉菌毒素对动物免疫应答的影响 1.1 霉菌毒素和炎症 一些研究报告显示，霉菌毒素，如黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、棒曲霉素和烟曲霉毒素可引起炎症反应（Bondv等，2000）。不同水平的霉菌毒素均可产生作用。一些霉菌毒素影响肠道上皮细胞的屏障功能（Bouhet等，2005）；另一些霉菌毒素则直接影响吞噬细胞（巨噬细胞和嗜中性粒细胞）的生活力，或损伤其活性或分泌功能。 有研究报道，黄曲霉毒素改变了猪的炎症反应。在仔猪遭受黄曲霉毒素侵害（通过母猪子宫）的过程中，其巨噬细胞和嗜中性粒细胞的功能均发生改变（Silvotti等，1997）。我们实验室给断奶仔猪饲喂中等剂量的黄曲霉毒素4周，结果发现，炎症的细胞因子水平升高，尤其是细胞因子IL-10和IL-6（Meissonnier等，2008）。 体外试验的结果证实，烟曲霉毒素影响炎症反应。当雏鸡的腹膜巨噬细胞暴露于烟曲霉毒素B1时，细胞生活力降低至对照组的80%（Oureshi等，1992）。 同样，将猪的肺泡巨噬细胞与烟曲霉毒素B1共同培养，会导致有增殖能力的细胞数量显着减少，细胞凋亡，巨噬细胞的吞噬活性降低和IL-Iβ及TNF-α的mRNA的表达减少（Liu 等，2002）。 1.2 霉菌毒素和体液免疫应答 霉菌毒素也影响体液免疫力。去氧瓜萎镰菌醇（DON），也称呕吐毒素对抗体合成的影响尤其令人关注。小鼠试验表明，呕吐毒素最明显的影响之一就是血清IgA水平的显着上升，同时IgM和IgG水平下降。相关的免疫病理学症状，包括肾小球IgA聚集和血尿症，与人类的IgA肾病非常相似。撤除小鼠日粮中的呕吐毒素后，这些影响还将持续相当长的一段时间。不过间断摄入呕吐毒素来提高IgA水平不及持续摄入有效。呕吐毒素引起的IgA合成量增加可通过T淋巴细胞和巨噬细胞调和，尤其可通过细胞因子（如IL-2，IL-5和IL-6）基因的超诱导来调和（Petska，2003）。
百日咳
百日咳 百日咳(pertussis ，whooping cough)是由百日咳杆菌引起的急性呼吸道传染病，其特征为阵发性痉挛性咳嗽后伴有较长的鸡鸣样吸气性吼声，病程长达2~3个月,故名"百日咳"。幼婴易发生窒息、肺炎或脑病而导致死亡。 病因 百日咳鲍特菌(Bordetella pertussis)简称百日咳杆菌，为革兰氏阴性短小杆菌。该菌在体外、室温下仅能生存2小时：日光暴晒下1小时；加热60℃，15分钟即灭活；可很快被一般常用消毒剂杀灭。副百日咳杆菌(B.parapertussis)可引起类似百日咳的呼吸道症状，但与百日咳杆菌无交叉免疫。 发病机制 百日咳杆菌侵入易感儿呼吸道后，细菌首先粘附在呼吸道上皮细胞的纤毛上，并不侵入细胞中，不断增殖和产生毒素(包括腺苷环化酶毒素、表皮坏死毒素、气管细胞毒素等)，造成纤毛细胞坏死、粘膜广泛炎症和破坏。并引起全身反应。 支气管粘膜纤毛被破坏后不能很好地排出炎症分泌物，以致粘膜感觉神经末梢受到持续刺激，易于反射性地引起连续剧烈咳嗽。阵咳时患儿声门痉挛，处于呼气状态；咳嗽暂停时，大量空气被吸入通过痉挛的声门即发出较长的鸡鸣样吼声，直到粘稠分泌物排出后，痉挛阵咳始暂停。随着分泌物的积聚，阵咳再现。 由于长期剧烈咳嗽在神经中枢形成了兴奋灶，故病愈后数月内受到一些非特异性刺激，即可诱发百日咳样咳嗽。 流行病学 本病传染性很强，人群对本病普遍易感，病人是主要传染源，成人带菌者也有传染性。本病主要通过飞沫经呼吸道直接传播，传播范围一般在患儿周围2．5m以内，很少通过其他物品间接传播。发病前1~2天至病初3周内传染性最强，但恢复期也有传染性。 过去本病可散发或流行(常3、4年发生-次)，广泛预防接种后发病率明显降低，但未改变此周期。本病冬春季较多，但夏秋季也不少见，可能与小儿接触密切有关。密切接触的易感者90％以上发病，包括新生儿。预防接种与患病后的免疫力并不完全，6岁前接受过免疫接种的成人和医院工作人员，由于抗体逐渐消失，可成为带菌者或轻症病人。 临床表现 潜伏期大多7~14天(3~21天)。年龄越小，症状越重。整个病程不发热或仅有低热。典型患者全病程6~8周，可分以下3期： (一) 卡他期从发病到出现痉咳，病期约1~2周。临床呈现感冒症状，如流涕、咳嗽，
霉菌毒素在牛上的作用(摘自微牛)
一、霉菌毒素引起的典型症状 1、牛群阶段性腹泻 症状：兽药无效，一段时间后自然恢复，经常反复。主要表现为胃肠道疾病，小肠出血等，常常表现为呕吐、腹泻等。 病因：单端胞菌毒素。 2、泌乳系统遭到破坏 症状：①未配种的小母牛乳腺增大，无法治疗；②青春期前小母牛不正常的阴户水肿、肥大、有粘液流出、子宫较正常为大。 病因：玉米赤霉烯酮及其在体内的代谢物有类雌激素作用，破坏奶牛繁殖系统。 3、肝脏永久性损伤 黄曲霉毒素引起的。黄曲霉毒素会导致细胞死亡或转化成肿瘤细胞，其中约有1.7%在奶牛体内变成黄曲霉毒素M1转化到牛奶中，我国生鲜乳标准中黄曲霉毒素的含量标准为＜0.5ppb，超过该标准的牛奶应该废弃。 4、不明原因的流产或早产（特别是超过5个月的大月龄流产） 病因：这是多种霉菌毒素引起的。 应急措施：查看各种饲料是否存在霉变，特别留意新采购的，被雨淋过的或者一些高水份副产品。 奶牛跗关节肿大。 病因：这是多种霉菌毒素引起的。 5、健康方面： 呕吐、腹泻；肠道疾病、小肠出血、粪便带血；肝脏、肾脏损伤，充血；蹄病、皮肤炎症；出现瘤胃酸中毒症状；小腿和乳房肿胀等。 6、繁殖方面： 胚胎成活率低、死胎；怀孕各阶段均会流产，特别是大月龄；小母牛不育，乳腺增大；阴户水肿、肥大、阴道炎；受胎率下降。 7、饲料营养方面： 抑制食欲、干物质采食量异常；饲料转化率低；产量变化不定，生产性能下降；增重减少、出现消瘦。 8、生奶质量方面： 黄曲霉毒素M1超标；体细胞数升高；乳脂率降低。 二、一些易产生霉菌的饲料 1、青贮玉米：收割时全株水分过高，常常大于75%；未留茬，霉菌毒素和亚硝酸盐在根部的含量最高，所以至少应留茬在10厘米以上；切割太长，应在50px 左右；玉米粒未全部粉碎，不利于发酵；整个制作过程基本不压实；人工取用二次发酵。 2、玉米：采购标准应是水分小于13%，不然易产生霉变。 3、高水份副料：包括啤酒糟、白酒糟、豆腐渣等。建议随到随用，一般不超过3天。 4、蛋白饲料：包括豆粕、棉粕、DDGS等。特别是花生粕，花生粕在贮藏过程中，最容易感染霉菌而产生黄曲霉毒素。建议夏季贮存不超过6周，冬季不超过2-3个月。 三、如何预防 1、水分控制在14%以内。 2、仓库贮存温度应低于20℃，相对湿度60%,保持通风。
百日咳
【概述】 百日咳（pertussis，whooping cough）是小儿常见的急性呼吸道传染病，百日咳杆菌是本病的致病菌。其特征为阵发性痉挛性咳嗽，咳嗽末伴有特殊的吸气吼声，病程较长，可达数周甚至3个月左右，故有百日咳之称。幼婴患本病时易有窒息、肺炎、脑病等并发症，病死率高。近年来幼婴及成人发病有增多趋势。 【诊断】 根据接触史及典型的痉咳期表现，如无典型痉咳者可结合典型血象改变，均可作出临床诊断。病原学诊断有赖于细菌培养和特异的血清学检查。对各年龄组不明原因的持续性咳嗽，特别有痉咳症状者，均需考虑本病的可能，作进一步的检测。 【治疗措施】 （一）一般疗法按呼吸道隔离，保持空气新鲜，避免一切可诱发痉咳的因素。良好护理以预防并发症。注意营养。 （二）抗生素治疗应用于卡他期或痉咳期早期，可降低传染性，减轻症状并缩短病程。 1.红霉素每日40～50mg/kg，最大剂量2g/日，分3～4次口服，连服7～14天。也可加用TMP每日6mg/kg分二次口服，疗程为7天。 2.氨苄西林每日100～150mg/kg，肌注，疗程为7～10天。有谓需大剂量1～2g/次，每日肌注二次，连用7天，可能有效。 3.卡那霉素、复方SMZ及异烟肼亦可使用，疗程各7～10天。
（三）对症治疗祛痰止咳剂如氯化铵等。沙丁胺醇（舒喘灵，albuterol）0.5mg/kg能减轻咳嗽症状。氯丙嗪等可减少夜间咳嗽，有利睡眠。幼婴窒息时应即刻行人工呼吸，给氧，必要时给予止痉排痰。可用普鲁卡因静脉滴注，每日1～2次，连用3～5天，以减少窒息或惊厥，需同时注意心率和血压。百日咳脑病时可用脱水剂。有低钙、低血糖等时，予以对症治疗。 （四）并发症的治疗按并发病种，给予相应治疗。 （五）皮质激素只短期应用于危重患者，如幼婴或有脑病者。强的松龙15～20mg/日，口服。或氢化可的松静脉给药。注意激素的副作用。 【病原学】 百日咳杆菌（Bordetella pertussis）是百日咳的病原菌，为革兰氏阴性短小球杆菌，一般在培养基内需要大量（15%～25%）鲜血才能繁殖良好，血液-甘油-马铃薯（B-G培养基）对分离本菌最为适宜。新鲜分离的百日咳杆菌为Ⅰ相菌。Ⅰ相菌菌落光滑，有荚膜，毒力强，含内毒素和外毒素。连续转种菌落变粗糙后毒力逐渐减弱，抗原性强度也不相同，此种无致病力的百日咳杆菌称为第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相。只有Ⅰ相百日咳菌致病产生症状，也必须用Ⅰ相菌制作疫苗才能产生免疫力。该菌在人体外生存能力很弱，室温下只能生存2小时，日光暴晒1小时或加热60℃15分钟即灭活，也能很快被一般常用化学消毒剂所消灭。鲍特氏菌属（Bordetella bacillus）中尚有副百日咳杆菌（B.parapertusis），支气管腐败杆菌（B.bronchiseptica）。此二者形态
霉菌毒素的预防与消除研究进展
浅谈饲料中的霉菌毒素 王进 摘要：本文介绍了霉菌及霉菌毒素的概念、产生条件、检测方法及毒性作用，综述霉菌毒素的防控方法。 关键词：霉菌毒素；危害；控制措施 1 霉菌与霉菌毒素 1.1 霉菌 霉菌（Fungi）是丝状真菌的统称，凡在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌都称为“霉菌”。一般泛指毛霉、根霉、青霉、、毛壳霉和镰刀菌等属真菌。霉菌在自然界分布很广，种类很多，目前有记载的约有3500~10000种。按生物学特性分为腐生菌、寄生菌和半寄生菌；根据其在谷物中分布的生态学特性又可分为储藏真菌和田间真菌两个生态群[1]。造成谷物和饲料污染破坏的常见霉菌近200种。霉菌滋生过程中能分泌活性很强的酶系，使谷物中的淀粉、蛋向质和脂肪等有机物变成可溶状态而被摄取，分解供其生长繁殖所需，大大降低饲料的营养价值[2]。 1.2 霉菌毒素 霉菌毒素（Mycotoxin）是一些霉菌的二级代谢产物，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[3]。目前已知的霉菌毒素有300多种，其中对人和动物危害相对严重的有呕吐毒素（DON）、单端孢霉烯（T-2毒素）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、烟曲霉毒素（FUM）、赭曲霉毒素A（OTA）、黄曲霉毒素Bl（AFBl）、伏马菌素（FB）以及青霉属毒素等。 2 霉菌毒素产生的条件与检测方法
2.1 产生条件 霉菌毒素产生的条件有以下几个方面[4]：（1）食物：任何碳水化合物都可作为霉菌的食物来源，动物饲料及原料是其最佳食物。（2）水分：每一种饲料原料都会有一定比例的水分，足以让霉菌及其孢子滋长。当空气中的湿度达到75％时，霉菌及其孢子可以从空气中直接获得所需的水分。（3）氧气：霉菌及其孢子的生长需要氧气，当空气中的含氧量在1％或以上，就能让它生长。（4）温度：霉菌及其孢子可以在很大的温度范围内生长，最适温度为25~35℃。（5）安全范围：14％以下的水分含量，75％以下的相对湿度，可降低霉变。（6）危险范围：虽然饲料或原料中的水分含量控制在11％~12％之间，但空气中相对湿度极高（一般在80％以上），随时会霉变。（7）当饲料或原料中的水分含量增加，或空气中相对湿度提高时，霉变的速度相对加快。 2.2 检测方法 目前检测霉菌毒素的方法主要包括：肉眼与显微镜检测、酶联免疫吸附法（ELISA）、荧光检测法（FLD）、近红外光谱法（NIR）、薄层色谱法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）、高效液相色谱-质谱联用法（HPLC-MS）、气相色谱和气相色谱-质谱联用法（GC和GC-MS）等方法。根据不同的需要，可以将上述方法分为筛选方法和确证方法。ELISA和FLD法检测速度快、简便易用，适于大批量样品的快速筛选。但是在准确定性、实验室验证和实施标准化分析时，需要用确证方法。相对于快速筛选方法，TLC、GC、HPLC及GC-MS等有更高的准确性，数据经得起检验，容易被其他实验室和权威部门接受。在实际应用中，应当根据分析的目的、样品的性质及环境条件等选择适宜的方法[5]。 3 霉菌毒素污染的毒性作用 3.1作用机理 霉菌毒素的毒性危害作用有一个共同点，那就是免疫抑制。其作用机理可能是与机体DNA和RNA结合并对其抑制其合成进而影响蛋白质合成，最终抑制动物机体免疫力。另外，霉菌毒素还可以通过不同方式作用于淋巴组织器官而影响其免疫功能，引起器官萎缩和发育不良，淋巴细胞生成减少，因此很多免疫因子的分泌
百日咳
百日咳 病原菌是鲍特菌属（Bordetella）中的百日咳鲍特菌（B.pertussis），常称百日咳杆菌。已知鲍特菌属有四种杆菌，除百日咳鲍特菌外还有副百日咳鲍特菌、支气管败血鲍特菌和鸟型鲍特菌。鸟型鲍特菌一般不引起人类致病，仅引起鸟类感染。百日咳杆菌长约1.0～1.5μm，宽约0.3～0.5μm，有荚膜，不能运动，革兰染色阴性，需氧，无芽孢，无鞭毛，用甲苯胺蓝染色两端着色较深。 细菌培养需要大量（15%～25%）鲜血才能繁殖良好，故常以鲍-金（Border-Gengous）培养基（即血液、甘油、马铃薯）分离菌落。百日咳杆菌生长缓慢，在35～37℃潮湿的环境中3～7天后，一种细小的，不透明的菌落生长。初次菌落隆起而光滑，为光滑（S）型，又称I相细菌，形态高低一致，有荚膜和较强的毒力及抗原性，致病力强。如将分离菌落在普通培养基中继续培养，菌落由光滑型变为粗糙（R）型，称Ⅳ相细菌，无荚膜，毒力及抗原性丢失，并失去致病力。Ⅱ相、Ⅲ相为中间过渡型。百日咳杆菌能产生许多毒性因子，已知有五种毒素：①百日咳外毒素（PT）；是存在百日咳杆菌细胞壁中一种蛋白质，过去称作为白细胞或淋巴细胞增多促进因子（LPE），组胺致敏因子（HSF）、胰岛素分泌活性蛋白（IAP）。百日咳外毒素由五种非共价链亚单位（S1～S5）所组成。亚单位（S2～S5）为无毒性单位，能与宿主细胞膜结合，通过具有酶活力的亚单位S1介导毒性作用。S1能通过腺苷二磷酸（ADP）-核糖转移酶的活力，催化部分ADP-核糖从烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）中分离出来，转移至细胞膜抑制鸟苷三磷酸（CTP）结合即G蛋白合成，导致细胞变生。同时还能促使淋巴细胞增高，活化胰岛细胞及增强免疫应答。②耐热的内毒素（endotoxin，ET），100℃60min只能部分破坏，180℃才能灭活。此毒素能引起机体发热及痉咳。③不耐热毒素（HLT）这种毒素加热55℃30min后能破坏其毒性作用，此毒素抗体对百日咳杆菌感染无保护作用。 ④气管细胞毒素（TCT）：能损害宿主呼吸道纤毛上皮细胞，使之变性、坏死。⑤腺苷环化酶毒素（ACT）：存在百日咳杆菌细胞表面的一种酶，此酶进入吞噬细胞后被调钙蛋白所激活，催化cAMP的生成，干扰吞噬作用，并抑制中性粒细胞的趋化和吞噬细胞杀菌能力，使其能持续感染。ACT也是一种溶血素，能起溶血作用。百日咳的重要抗原是百日咳菌的两种血凝活性抗原。一种为丝状血凝素（filamentoushemagglutinin，FHA），因来自菌体表面菌毛故又称菌毛抗原。FHA在百日咳杆菌黏附于呼吸道上皮细胞的过程中起决定作用，为致病的主要原因。 实验发现，FHA免疫小鼠能对抗百日咳杆菌致死性攻击，因此FHA为保护性抗原。另一种凝集原（aggluginogens，AGG）为百日咳杆菌外膜及菌毛中的一种蛋白质成分，主要含1、2、3三种血清型凝血因子。AGG-1具有种特异性；AGG-2、3具有型特异性。通过检测凝集原的型别来了解当地流行情况。目前认为这两种血凝素抗原相应抗体是保护性抗体。百日咳杆菌根据不耐热凝集原抗原性不同分为七型凝集原，1型凝集原为所有百日咳杆菌均具备。7型凝集原为鲍特菌属（包括副百日咳杆菌、支气管败血性杆菌）所共有。2～6型以不同的配合将百日咳杆菌分为不同血清型。测定血清型主要是研究流行时菌株的血清型和选择特殊血清型菌株生产菌苗。此外，副百日咳杆菌与百日咳杆菌无交叉免疫，亦可引起流行。百日咳杆菌对外界理化因素抵抗力弱。55℃经30min即被破坏，干燥数小时即可杀灭。对一般消毒剂敏感，对紫外线抵抗力弱。但在0～10℃存活较长