第13章微生物代谢产物解析

细菌毒素
一．细菌毒素
内毒素（endotoxin）
外毒素（exotoxin）
内毒素（endotoxin）是亲水性多糖部分和疏水性类脂结合为大分 子的脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）,它是微生物细胞壁的一部 分，只有当菌体细胞裂解或自溶时才释放出来．内毒素一般很稳定， 耐强酸，强碱，强氧化剂，热稳定性好，１００oC,1h不会破坏．
❖ 为细胞周期非特异性药物，对G1期前半段最敏感， 即相当mRNA合成时。其作用机制为与DNA结合， 抑制以DNA为模板的RNA多聚酶，从而抑制RNA 的合成。
三．真菌毒素（mycotoxin）
真菌毒素是小分子化学物。真菌毒素的种类较多， 毒性也各不相同。其中黄曲霉毒素毒性极大，主要 损伤肝脏，有很强的致癌性；脱氧雪腐镰刀菌烯醇 对消化道有刺激作用。真菌的繁殖和真菌毒素的产 生需要一定的温度和湿度
Fra Baidu bibliotek第13章 微生物代谢产物对环境的 污染
❖ 正常生态系统中，代谢产物在自然物质循环 中不断运转，是物质循环的必要环节和重要 组成．
❖ 但在特殊情况下，可能大量积累，对人体或 其他高等生物致毒，致癌，对环境造成不利 影响．
第一节 微生物毒素的污染和危害
微生物毒素是微生物的次级代谢产物;是一类 具有生物活性，常在较低剂量时即对其他生 物产生毒素的化合物总称． 一．细菌毒素 二．放线菌毒素 三．真菌毒素 四．藻类毒素
二．放线菌毒素
大多数的放线菌毒素可诱发肿瘤，但在特定 情况下又能作为抗癌剂，如链霉菌属 （Streptomyces）的放线菌可使大鼠产生肿 瘤，但因其可抑制核酸的合成，故又作为抗 癌剂使用．
❖ 化学结构式分别为： ❖ 放线菌素D： ❖ 分子式：C62H86N12O16 ❖ 分子量：1255.44 ❖ 放线菌素S3 ： ❖ 分子式：C62H85N12O17 ❖ 分子量：1270.44
❖ 黄曲霉毒素主要由黄曲霉（ASpergillus flavus）及寄生曲霉 （Asp.parasiticus）产生，此类真菌侵染范围很广，从粮食， 蔬菜，水果，乳品以至于干果均有其踪迹，以玉米，花生最 常见．
理化性质：
❖ 黄曲霉毒素可以发出荧光,根据紫外线下照射发荧光 的颜色不同分为:B 族蓝光，G族绿光．自１９６１ 年以来确定结构的有１７种，其中B1是毒性最大， 致癌力最强，又最稳定的．
❖ 防范措施： 罐头食品１２１度高压灭菌；肉毒梭菌生长过程中有难闻气 味可做为预警信号；放于pH值＜4.5，盐分＞１０％或＜３ 度以下保存；以产生毒素的食用前９０度２０～３０min,最 好弃之不用．
（二）葡萄球菌肠毒素
❖ 金黄色葡萄球菌（Staphylococus aureus） 所产生的一类抗原性蛋白质，主要主要通过 人畜的皮肤，口腔，污染食品．误食后会引 起恶心，呕吐等不良症状，此蛋白相对分子 量40000，耐热，100度以上亦不失活，100 度以上２h ,才能破坏，被污染的食物，外观， 结构，形态，气味均无异样，因此预防的最 佳方法是防止污染该菌．
第二节 微生物的一般代谢产物的污染与危害
❖ １．一般化合物（氨；硝酸与亚硝酸；氮氧 化物；硫化氢；酸性矿水；甲基汞；羟胺； 亚硝氨类；）
❖ 由肉毒梭菌（Clostridium botulinum）产生的外毒素，肉毒 梭菌为革兰氏阳性，产芽孢，能运动的专性厌氧菌，产生的 毒素主要侵染水果，蔬菜，鱼，肉，罐头，香肠等，家制发 酵食品臭豆腐，豆酱，豆豉中也常有次菌生长．
❖ 肉毒梭菌毒素（botulin）是一种极强的神经毒素，１mg可 杀死１００万只豚鼠，人的致死量为0.1ug，毒素对热不稳 定８０度３０min或100度１０~20min可被完全破坏，肠道 蛋白酶不能分解次毒素．
❖ 预防措施：生产，收获，加工，储藏过程中， 防止霉菌生长，保持通风，干燥环境不适宜 霉菌生长，保持谷物含水量＜１２％，花生 含水量＜８％，储存场所相对湿度在７５％ 以下，条件允许可存在CO2环境中，降低供 氧量．
❖ 去除毒素：挑除有毒花生、玉米 ，丢弃长出 霉菌的蔬菜水果；大米黄曲霉毒素６０％－ ８０％存于米糠中，食用前要细心淘洗；实 验室常用次氯酸钠，漂白粉，氢氧化钠去黄 曲霉毒素
内毒素一般是因为细菌自溶，或在动物体内 被降解时才释放出来，而且剂量相对少，因 此对环境的威胁较小，
外毒素（exotoxin）细菌生长过程中释放到 体外，以蛋白质为主，毒力强于内毒素，但 热稳定性较差６０度被破坏．破伤风毒素， 葡萄球菌肠毒素，肉毒毒素等外毒素对环境， 人体的伤害最大
（一）肉毒毒素
❖ 在紫外线下，黄曲霉毒素B1、B2发蓝色荧光，黄曲 霉毒素G1、G2发绿色荧光。黄曲霉毒素的相对分 子量为312-346。难溶于水，易溶于油、甲醇、丙 酮和氯仿等有机溶剂黄曲霉毒素B1的分解温度为 268℃。在pH9-10的溶液中分解迅速
致病机理
❖ 黄曲霉毒素能与tRNA结合形成加成物，黄曲 霉毒素-tRNA加成物能抑制tRNA与某些氨基 酸结合的活性，对蛋白质生物合成中的必需 氨基酸，如赖氨酸、亮氨酸、精氨酸和甘氨 酸与tRNA的结合，均有不同的抑制作用，从 而在翻译水平上干扰了蛋白质生物合成，影 响细胞代谢。
❖ 致病特点： １．主要是食物中毒； ２．发病有季节性和地区性； ３．中毒一般不具有传染性； ４．有较强的抗药性；
黄曲霉毒素
❖ 1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构 划定为1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质。黄曲霉毒 素的危害性，毒性为氰化物的１０倍，砒霜的６８倍，靶器 官为肝脏，亦有引起胃，肠，肾病变者．长时间食用含低浓 度黄曲霉毒素的食物被认为是导致肝癌、胃癌、肠癌等疾病 的主要原因。
四．藻类毒素
❖ 产毒素的甲藻引发赤潮后，产生的毒素会在 贝类内脏积累，人食用后会引起急性中毒．
❖ 如：从石房蛤中分离出来的石房蛤毒素 （saxitoxin），是源于链状膝沟藻 （Conyaulax catenella）,石房蛤毒素毒性与 神经毒气沙林相同，国际条约已将其列为化 学武器．该毒素热稳定性强．