[农学]真菌毒素Food-borne Mycotoxins.ppt

2018/9/4,1,Food-borne Mycotoxins,REN Bin College of Innovative Experiment,2018/9/4,2,,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造成较大社会影响的真菌毒素 中毒事件,2018/9/4,3,1960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,,2018/9/4,4,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。

Aspergillus,Claviceps,Penicillium,Fusarium,2018/9/4,5,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2018/9/4,6,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2018/9/4,7,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，甚至死亡黄曲霉素的危害,2018/9/4,8,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／kg30~50μg／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2018/9/4,9,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2018/9/4,10,,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2018/9/4,11,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2018/9/4,12,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2018/9/4,13,,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2018/9/4,14,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/kg2018/9/4,15,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2018/9/4,16,,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2018/9/4,17,麦角碱的毒性,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2018/9/4,18,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2018/9/4,19,2018/9/4,20,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%2018/9/4,21,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。

2018/9/4,22,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2018/9/4,23,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2018/9/4,24,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2018/9/4,25,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2018/9/4,26,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2018/9/4,27,JECFA (FAOfWHO 食品添加剂联合专家委员会)于2001年第56次会议对伏马菌素的评价急、慢性无作用剂量值为20 mg／kg，PMTDI(暂定每曰耐受最大摄入量)为2pg／kg·bw 由于资料不足，CCFAC(食品添加剂与污染物法典委员)尚未规定伏马菌素的最高限量，我国目前也没有伏马菌素的限量标准。