第十七章 霉菌与霉菌毒素

第十七章霉菌与霉菌毒素对食品的污染及其预防MoldandMycotoxincontaminantandcontrolinfood（一）概述(outline) 1霉菌（molds） 霉菌是真菌的一部分，指菌丝体较发达而没有较大子实体的真菌。 真菌（truefungi）是一类有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶有菌丝体或单细胞，以寄生或腐生的方式生存，能进行有性或无性繁殖的生物。与食品卫生关系密切的六大霉菌 曲霉菌属 青霉菌属 镰刀菌属 根霉，毛霉，交链孢霉等。2.霉菌的发育条件 水分：Aw<0.7不生长,17-18%水分生长良好 湿度:70%以上  温度：20-28℃适宜,<10℃或>30℃生长不好 基质：营养来源主要是糖和少量氮、矿物质。不同基质霉菌生长产毒均受影响霉菌毒素（Mycotoxin）指少数霉菌在污染食品上繁殖所产生的有毒代谢产物，它对人、牲畜引起损害。5.霉菌及其毒素污染的卫生学意义霉菌：A．食品使用价值降低或丧失；B.人类中毒霉菌毒素中毒： 无传染性、有明显地方性和季节性 中毒现：急性中毒、慢性中毒 致畸、致癌、致突变食品中霉菌污染有一定菌相黄曲霉毒素：玉米、花生等青霉和毒素：大米、水果等镰刀菌及毒素：小米、玉米等6.霉菌污染食品质量的评定及食品卫生意义 1) 霉菌菌相构成 田野霉：新鲜，交链孢酶素 曲霉、青霉:可检毒素，但不表示变质 毛霉、根霉：粮食霉变 2)霉菌的污染度：即单位重量或容积的食品或100粒粮食上霉菌总数，表示食品带染霉菌情况。（二）黄曲霉毒素(aflatoxin,AF) 1.AF的来源 2.AF的化学结构 3.AF的理化性质 4.AF的毒性特点 5.AF对食品的污染 6.预防1.AF的来源 黄曲霉（Aspergillusflavus）部分产毒 寄生曲霉(Aspergillusparasitlas)所有菌株产毒2.AF的化学结构 结构类似，有二呋喃环、香豆素（杂氧萘邻酮），毒性与结构有关：二呋喃环末端有双键者，毒性强，有致癌性。3.AF的理化性质 1)黄色结晶，不溶于水，溶于氯仿、甲醇而不溶于正己烷，石油醚，乙醚 2)在紫外光照射下，产生强荧光 3)耐热280℃裂解 4)碱性条件下香豆素形成香豆素钠盐溶于水4.AFB1毒性（1）急性毒性AFB1是一种毒性极强的剧毒物，最敏感的动物是鸭雏。LD500.24mg/Kg,12μg/只。急性毒作用：肝脏毒AFB1与其它毒物的LD50 名称 LD50 倍数 AFB1 0.335 1 666 300 1360 DDT 200 630 CDT 59 201 As2O3 30 63 KCN 3 10（2）慢性毒性 A肝组织学变化：肝细胞变性，坏死，再生结节，肝管上皮增生及肝纤维化、肝硬化B肝功能变化：血清转氨酶，ATP，碱性磷 酸酶,球蛋白升高 C其它症状：生长发育迟缓，体重下降， 食物利用率降低，母畜不育或产仔少等。（3）致癌性*最强的化学致癌剂多种动物诱发肿瘤：肝癌、 胃癌、 肾癌……AFB1对大鼠致癌性 性别 AFB1饲料ppm 喂饲时间平均周数 肝癌发病率 雄 1 41 18/22 雌 1 64 4/4 雄 0.3 52 6/20 雌 0.3 70 11/11 雄 0.015 68 12/12 雌 0.015 82 13/13(4）AF对人类毒性A．人体细胞体外试验：抑制细胞分裂、DNA合 成、染色体破碎B．人类急性中毒：非洲、印度、中国等均有摄入AF污染食品中毒报道2005年5月肯尼亚7人食用AF污染玉米中毒死亡C．人类肝癌流行病学AF污染程度与人群肝癌发病率死亡率正相关AF增加乙肝患者肝癌发病率黄曲霉毒素摄入量与原发性肝癌发病率 国家 地区 AFB1摄入量（ng/Kg体重/日 原发性病例数 肝癌发病率（1/10万人年） 肯尼亚 高地势区 3.5 4 1.2 泰国 Songkhla 5.0 2 2.0 斯威士兰 高愿 5.1 11 2.2 肯尼亚 中地势区 5.9 33 2.5 斯威士兰 温暖草原 8.9 29 3.8 肯尼亚 低地势区 10.0 49 4.0 斯威士兰 Lebombo 15.4 4 4.3 泰国 Rntburi 45.0 6 6.0 斯威士兰 低温草原 43.1 42 9.2 莫桑比克 Inhamban 222.4 462 13扶绥不同地区肝癌死亡率与主粮中AFB1污染的比较（1972–1980年） 地区 肝癌死亡率10万分之。年 检样数 AFB1检出率% 样品平均含AFB1量ppb 高发地区 131.4 706 62.6 164.8 中发地区 30.7 688 51.3 56.4 低发地区 14.1 635 51.3 25.6AF在体内代谢和生化作用 A.分布:AF进入体内主要分布于肝脏B.代谢：羟化（解毒过程）脱甲基环氧化（毒性、致癌性增强）B1、M1、G1的二呋喃环双键，易发生环氧化反应，形成2，3－环氧化物，与DNA的鸟嘌呤发生加成反应，使DNA损伤―致突变致癌。5.对食品的污染情况主要污染粮油及其制品花生、玉米及其制品污染最严重高温高湿地区污染严重，南方食品中检出率高于北方6.预防措施 6.1防霉：最根本措施，预防食品被霉菌污染A田间耕作，防虫、晾晒及时 B贮藏：控制水分粮食的安全水分<13%，玉米<12.5%,花生8% 降温：T<10℃湿度>70% 除氧：增加仓中N2，CO2 C化学方法：药物防霉6.预防措施 6.2.去毒：挑选霉粒 物理方法: 碾扎加工法 加水搓洗 吸附法 化学方法：加碱处理法 二甲基乙醚去油脂中的AFB1 新方法：高压破坏、臭氧、微生物去毒6.预防措施 6.3.制订食品卫生玉米、花生仁及花生油<20ppb大米、其他食用油<10ppb其他粮食、豆类、发酵制品<5ppb婴儿代乳品不得检出 食品中黄曲霉毒素B1的允许量标准 品种 指标（vg/Kg) 玉米、花生仁、花生油 ≤20 玉米及花生仁制品 ≤20 大米、其他食用油 ≤10 其他粮食、豆类、发酵食品 ≤5 婴儿代乳制品 不得检出(三)镰刀菌毒素 1.单端孢霉稀族类 （T-2毒素、脱氧雪腐镰孢菌稀醇等） 2.玉米赤霉稀酮类 3.丁稀酸内酯 4.串珠镰刀菌素1.单端孢霉烯族化合物1）结构与性质基本结构：倍半萜烯（插图）毒性化学结构：C－12，C－13还氧基性质稳定、烹调过程不易破坏1.单端孢霉烯族化合物1）主要产毒菌株：镰刀菌属2）结构与性质 基本结构：倍半萜烯（插图） 毒性化学结构：C－12，C－13还氧基3）性质：稳定、烹调过程不易破坏碱性条件下次氯酸钠可使之失去毒性。单端孢霉烯族化合物种类与毒性种类：40余种毒性作用： 共同特点表现为较强的细胞毒性、免疫抑制及致畸作用，部分有较弱的致癌性，急性毒性强，可致人与动物的呕吐。 几类单端孢霉烯族化合物毒素的特殊毒性A.T－2毒素：急性毒性：食物中毒性白细胞缺乏症主要破坏分裂迅速、增殖活跃的组织器官，导致多系统、多器官的损伤。尤其是骨髓、胸腺组织受损严重，表现为WBC减少、凝血时间延长、骨髓坏死。亚急性毒性和慢性毒性三致作用对小鼠有胚胎毒性和致癌性。B.二醋酸鹿草镰刀菌烯醇：毒性与T-2毒素有相似之处，如损害动物骨髓等造血器官，引起白细胞持续减少。C.脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON)也称致呕毒素，#是赤霉病麦中毒的病原物质。#它对皮肤的坏死作用小于其他单端孢霉烯族化合物。#有一定的致畸、致突变作用。致癌作用不明确。小麦、面粉、玉米及玉米粉中脱氧雪腐镰刀菌稀醇限量标准 品种 指标(μg/Kg) 小麦 ≤1000 面粉 ≤1000 玉米 ≤1000 玉米粉 ≤1000D.雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮X： B型毒素， 引起人的恶心、呕吐、疲倦、头痛，引起大、小鼠体重下降，肌张力下降与腹泻。2．玉米赤霉烯酮主要污染食物： 玉米、小麦、大麦、燕麦和大米等毒性作用：类雌激素样作用表现：雌性动物幼年子宫肥大、阴道肿胀、乳腺隆起；成年动物不孕、流产等。雄性小猪出现睾丸萎缩、乳腺肿大等雌性变化。3.丁烯酸内酯毒性：牛烂蹄症（牛吃三线镰刀菌污染牧草）、血液毒及致癌可能。4.伏马菌素结构：是一类不同的多氢醇和丙三烯酸的双脂化合物。性质：水溶性、对热很稳定。主要污染玉米及其制品。毒性：引起马的脑白质软化症、猪的肺水肿、羊肾病变及狒狒心脏血栓，大鼠肝中毒及肝癌，南非与中国某些地区食管癌高发与吃此类毒素污染的玉米有关。 （四)青霉及其毒性 展青霉素（Patulin,Pat) 1.产毒真菌：扩展青酶，寻麻青霉，棒曲霉，巨大曲霉等 OH 2.结构 O OO（四）展青霉素（Patulin,Pat)毒性 3.毒性作用(1)急性和亚急性毒性 啮齿类动物的急性毒性中毒：痉挛、肺出血、皮下组织水肿、无尿，死亡。  (2)致癌、致畸和致突变性 皮下注射部位引起雄性大白鼠发生局部肉瘤，经口服的实验动物未发现致癌现象。Pat对大鼠和小鼠没有致畸作用，但为鸡胚有明显的致畸作用。 （四）青霉及其毒性 (3) 细胞毒性：Pat能改变细胞膜的通透性，更利于K+外流。 (4)对免疫系统的影响：亚致死剂量的Pat对小鼠和兔的免疫系统均有影响，Pat的免疫抑制作用是可逆的而且Pat对免疫球蛋白水平的影响具有时间依赖性。3展青霉素的污染 主要污染水果及水果制品苹果和山楂制品中展青霉素限量卫生标准 品种 指标(μg/Kg) 半成品（原汁、原酱） ≤100 原汁、果酱 ≤50 果酒 ≤50 罐头 ≤50 山楂条（饼） ≤50