真菌毒素(Food-borne Mycotoxins)

历史中的麦角中毒
• 最早的记录：公元前1100年的中国
和公元前600年的亚述（底格里斯河流域的古国)
• 法国历史中的几次“圣火”暴发（麦角中毒又称“圣· 安东尼之
火”）：857年、994年（据说夺走了2~5万人的生命）、1093年， 1951年（普罗旺斯，200人患病，其中32人疯癫，四人死亡）
• 俄罗斯：1722年，俄罗斯彼得大帝的2万士兵因使用受严重发病小
伏马菌素与疯牛病病毒、二恶英、O-157大肠杆菌和 氯丙醇五种污染物被当今世界认为是危及人类食品安全的 五大热点。
2013-7-29 24
伏马菌素的毒性
• 伏马菌素可以引起人畜急性中毒和慢性毒 性，并具有种属特异性和器官特异性，不 同的动物产生的疾病不同，如马脑白质软 化综合征、猪肺水肿，和羊肝肾病变等。 • 在所有的动物实验中，伏马菌素均于肝脏 损伤、某些酯类的水平改变(特别是鞘酯类 改变)相关，还发现对很多实验动物肾脏的 损害。
2013-7-29 21
玉米赤霉烯酮 （Zearalenone，ZEA）
• 玉米赤霉烯酮，即F—2雌性发情毒素，是由禾 谷镰刀菌(F．graminearum)、黄色镰刀菌 (F．culmorum)、木贼镰刀菌(F．equiseti)等 产生的一类结构相似的化合物。
ZEA最初于1962年由Stob 等从污染 了禾谷镰刀菌的发霉玉米中分离得 到。主要存在于玉米和玉米制品中， 小麦、大麦、高粱和大米中也有一 定的分布。
2013-7-29 23
伏马菌素(Fumonisin FB)
• 伏马菌素是由串珠镰刀菌(F.moniliforme Sheld) 产生的水溶性代谢产物，是一类由不同的多氢醇 和丙三羧酸组成的结构类似的双酯化合物。 • 1988年，Gelderblam等首次从串珠镰刀菌培养 液中分离出伏马菌素。 • 伏马菌素的存在极其广泛，可以污染多种粮食及 其制品，尤其是热带的玉米中污染最严重。
Food-borne Mycotoxins
REN Bin College of Innovative Experiment
2013-7-29
1
造成较大社会影响的真菌毒素 中毒事件
• 麦角中毒是国外最早记载的霉菌毒素中毒， 在中世纪的欧洲，几千人死于本病的流行。 • 1913年俄罗斯东西伯利亚的食物中毒造成 的白细胞缺乏病。 • 我国50年代发生的马和牛的霉玉米中毒和 甘薯黑斑病中毒、长江流域的赤霉病中毒、 华南的霉甘蔗中毒等。 •
2013-7-29 2
• 1960年英国一家农场的10万只火鸡因食用霉变的 谷物，相继在几个月内死亡，这一事件引起了人 们对食用霉变粮食问题的重视。当时并没找到致 病元凶，只得取名为X病，一度给人们带来极度恐 慌。不久匈牙利也发生了类似的死亡事故。 • 1974年，印度西部曾暴发一次流行肝炎，感染人 数397人，死亡人数106人。调查发现，当地居民 因吃了下雨后霉变的玉米而中毒 • 2005年5月美国肯尼亚发生玉米被黄曲霉素污染 事件７人死亡
2013-7-29 15
• 麦角菌病主要分布在潮湿的温带地区，所 以麦角碱的污染广泛存在于全球。 • 麦角碱主要污染黑麦、小麦、大麦、燕麦、 高粱等谷类作物及牧草，也污染粮食制品， 如面包、饼干、麦制点心等。另外，在动 物的奶、蛋中均发现有麦角碱残留。麦角 碱在谷物中的污染状况与产毒菌株、温度、 湿度、通风、日照等因素有关。
Aspergillus
2013-7-29
Claviceps
Penicillium
Fusarium
4
黄曲霉素（Aflatoxin，AF）
• 黄曲霉素主要是由黄曲霉Aspergillus flavus和 寄生曲霉Aspergillus parasiticus的代谢产物， 具有极强的致癌性和毒性。
• 该毒素有17种衍生物，均有二呋喃环和氧杂萘邻酮 （香豆素），主要有AFB1、AFB2、AFG1、AFG2。
2013-7-29 25
• 怀疑伏马菌素与中国食管 癌高发相关。食管癌高发 区玉米中串珠镰刀菌污染 及伏马菌素含量均高于食 管癌低发区。 • 食管癌高发区河北磁县、 河南林县食管癌流行病学 调查资料显示：当地食用 玉米常被霉菌污染，食用 这些霉菌污染的食物可能 与食管癌发生有密切关系。
2013-7-29
8
赭曲霉素（Ochratoxin）
• 赭曲霉毒素是曲霉属(Aspergillus)和几种青霉 属(Penicillium)真菌产生的一种毒素，包括 OTA、OTB、OTC等7 种结构类似的化合物。
• 食物中常见的有赭曲霉毒素A（OTA）、OTB，其中以 OTA毒性最强。
赭曲霉是最早发现能够产生OTA的真菌， 在热带和亚热带地区，农作物在田间或储 存过程中污染的OTA主要是由赭曲霉产生。 在诸如加拿大和欧洲等寒冷地区，粮食及 其制品中OTA 的产毒真菌主要为疣孢青霉。 纯绿青霉产OTA的能力较赭曲霉强。碳黑 曲霉是近几年新发现的一种能够产生OTA 的真菌，以侵染水果为主，特别是新鲜葡 萄、葡萄干、葡萄酒和咖啡。
2013-7-29
9
• 赭曲毒索A是苯丙氨酸与异香豆索结合体衍生物，分子式 为C20H18O6C1N，分子量为403．8，纯品为白色针状晶 体，在荧光灯下呈明亮绿色荧光。较易溶于极性有机溶剂， 水中微溶。 • OTA是半抗原，需与大分子物质结合后才具有免疫原性 。 赭曲霉素具有耐热性，焙烤只能使其毒性减少20％，蒸煮 对其毒性不具有破坏作用。 • OTA产生菌广泛分布于自然界，因此多种农作物和食品， 包括谷类、豆类及豆制品、干果、咖啡、葡萄及葡萄酒、 香科、油料作物、啤酒、茶叶等均可被OTA污染。
麦角毒素的活性成分主要是以麦角酸为 基本结构的一系列生物碱衍生物，都有 四核环- 麦角灵(ergoline)，在N6 位甲基 化，C8 位被不同的取代基取代，这也是 生物碱的不同之处。常见的有麦角胺 (ergotamine)、麦角新碱(ergonovine)、麦 角毒碱(ergotoxin)、麦角生碱(ergosine)、 麦角克碱(ergocristine)等。
2013-7-29 6
黄曲霉素的危害
• 黄曲霉毒素是一种强烈的致癌物质，能使人体或 动物的免疫功能丧失，诱导畸形、癌症的发生。 • 黄曲霉毒素急性中毒症状主要表现为呕吐、厌食、 发热、黄疸和腹水等肝炎症状。 • 黄曲霉毒素的“三致”(致突变、致癌、致畸性） 危害性，更引起人们的关注。
大量资料证实，黄曲霉毒素对人及动物的肝脏组织有 很强的毒害作用，严重时可导致肝癌，甚至死亡。
2013-7-29
22
玉米赤霉烯酮的毒性
• ZEA具有类似雌激素的作用，可与雌激素受体结 合而影响细胞核的雌激素转录，刺激含雌激素受 体的乳腺癌细胞增长。 • 给牲畜饲喂储藏在潮湿低温条件下的饲料常常出 现“雌性发情综合症”，主要是由于饲料中含有 发霉的玉米。 • 人误食后会对怀孕、排卵及胎儿的发育造成影响。 ZEA可直接污染谷类等作物，从而进入人或动物 体内，也可通过被污染的肉、奶等动物性食品进 入人体。
2013-7-29 10
赭曲霉素的危害
• OTA主要对肾产生危害，造成肾肿大；当 浓度超过5mg/kg时，，会破坏肝脏组织和 肠，引起肠炎、肝肿大等。OTA可对免疫 系统有毒性，并有致畸、致突变和致癌作 用。 • OTA还可与桔霉素共同作用，增强肝脏肿 瘤细胞蛋白的合成。
2013-7-29 11
桔青霉素（Citrinin）
• 桔青霉素，1931年首次从青霉中获得。桔青霉产 生毒素的能力很强，在适宜的水分和温度条件下， 一昼夜就可使米粒变黄，使这些米粒都带毒。 • 桔青霉素主要危害肾，它不仅可以致畸，导致肿 瘤，而且还可以诱发突变。在动物试验中，可引 起大白鼠、小白鼠、狗等动物出现生长缓慢、肾 脏功能和形态改变、排尿量增加。 • 桔青霉主要污染大米、小麦、燕麦等农作物。
2013-7-29 16
wk.baidu.com角碱的毒性
• 麦角碱的危害非常广泛，主要发生引起作 物减产、人和家畜中毒，造成巨大的经济 损失。 • 麦角碱会是外周毛细血管收缩，进而引起 缺氧和四肢的坏疽。麦角毒素的毒性效应 主要是外周围和中枢神经效应。麦角中毒 的症状主要有两类，即坏疽性麦角中毒和 痉挛型麦角中毒。
2013-7-29 17
• 黄曲霉毒素1993 年被世界卫生组织 （WHO）的癌症研究机构划定为一 类致癌物。其中AFB1被公认为是目 前致癌力最强的天然物质。
2013-7-29 5
• 黄曲霉毒素化学性质稳定，但在碱性及加热 条件下不稳定。黄曲霉素微溶于水，易溶于 油脂和某些有机溶剂；对温度的敏感性差， 280℃高温下才裂解，故在通常的烹调条件下 不易被破坏。 • 它常常存在于土壤、动植物、各种坚果中， 特别是花生和玉米中，在大豆、核桃、奶制 品、食用油等制品中也经常发现黄曲霉毒素。 • 联合国粮农组织估计，全世界谷物供应的 25%受霉菌毒素污染，其中每年至少有2%的 农产品因黄曲霉素污染而报废。
2013-7-29
7
食品中黄曲霉素的限量标准和法规
• 世界卫生组织推荐食品、饲料中黄曲霉毒素最高 允许量标准为15ng／kg。30~50μg／kg为低毒， 50~100μg／kg为中毒，100~1000μg／kg为高 毒，l000~μg／kg以上为极毒。 • 目前，有60多个国家制订了食品和饲料中黄曲霉 毒素限量标准和法规。我国对食品中黄曲霉毒素 B 的最高允许量有严格规定。
2013-7-29 12
• OTA急性中毒症状主要表现为：(1)几乎所 有主要脏器多位点出血：(2)主要脏器(包括 脾、心、肝、肾)纤维蛋白血栓；(3)肝脏和 淋巴组织坏疽；(4)萎缩性肠炎。 • 目前仅有一例OTA急性中毒报道，意南部 一名工人在进入一个被OTA严重污染谷仓 后不久，出现上腹紧张、呼吸困难、胸后 灼热感，组织切片检查发现其有管状坏疽。
2013-7-29 13
食品中赭曲霉素的限量标准和法规
• 由于OTA的致癌性，世界卫生组织建议谷物中OTA 的最高浓度为5μ g/kg。 • 我国也于2005年规定谷类、豆类中OTA的限量不 超过5μ g/kg。
2013-7-29
14
麦角生物碱（Ergot alkaloid，EA）
• 麦角生物碱简称麦角碱，是由麦角菌属(Claviceps)侵害黑 麦、大麦、小麦、裸麦、燕麦以及多种禾本科植物而产 生的生物碱毒素。动物食入含麦角的植物和人食用含麦 角的面粉制品后，均可引起中毒。
德国和瑞士规定总麦角碱在 谷物和人们消耗品中的限量 分别是400~500μg/kg、 100μg/kg。我国规定麦角碱 在粮食作物的检测限量为 0.01%。欧盟规定麦角碱在 黑麦中的检测限量为0.1%。
2013-7-29
20
麦角生物碱的药理作用
• 麦角菌虽为植物病原菌，但能产生许多具有药用价值 的麦角碱。麦角碱是妇产科常用的重要药物，其应用 历史悠久。几个世纪前，麦角浸出物就被用于妇科产 后出血的治疗。 • 迄今为止，在人们发现的所有天然麦角碱中仅有麦角 酰胺、麦角新碱直接用于临床，而其他的有临床价值 的麦角碱都是经过化学改造的麦角碱衍生物。 • 麦角胺(ergotamine)临床上用来治疗偏头疼、脑血管 功能不全等疾病。 • 溴麦角隐亭( b r o m o -ergo crypt ine)还可激动多巴 胺受体，延长受体兴奋时间，成为帕金森氏症的治疗 药物。
麦制成的面包而丧命。1926年~1927年，一万多人感染该病。
• 英国：1927年，有超过200例该病的报道。
2013-7-29
18
2013-7-29
19
食品中麦角碱的限量标准和法规
• 由于麦角毒素广泛存在于农作 物和一些食品原料中，即使在 非致害水平下，也会对人体健 康产生潜在危害。及时监测并 制定相关的限量标准已成为世 界各国关心的问题，但由于麦 角生物碱种类繁多，并且各个 生物碱的含量不同，而没有建 立统一的限量标准。
2013-7-29 3
• 真菌毒素是由真菌产生的具有毒性的次生代谢
产物，广泛污染农作物、食品及饲料等植物性 产品。
迄今发现已有300 种真菌毒素，其中具有代表性的真菌毒素有黄曲 霉毒素（AFT）、赭曲霉毒素A（OTA）、麦角生物碱、单端孢霉 烯族毒素（如DON）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、伏马毒素（FB）、 展青霉素（PAT）、烟曲霉震颤素（FT）、杂色曲霉菌素（ST） 等。