霉菌与霉菌毒素的食品污染

霉菌与霉菌毒素的食品污染（moldsandmycotoxinscontamination）outline•霉菌与霉菌毒素污染食品概述–霉菌简介–霉菌产毒的特点–影响霉菌产毒的因素–主要的霉菌毒素–霉菌和霉菌毒素的食品卫生学意义•黄曲霉毒素–发现历史–结构与特点–污染食品的情况–影响黄曲霉毒素产生的因素–黄曲霉毒素的毒性–黄曲霉毒素与人体健康–预防措施霉菌与霉菌毒素污染食品•概况霉菌是“丝状真菌”的统称，凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌（fungi），都称为霉菌。霉菌及其产生的毒素对食品的污染以南方多雨地区为多见，目前已知的霉菌素素约有200余种，不同的霉菌其产毒能力不同，毒素的毒性作用也不同，按其化学性质可分为肝脏毒、肾脏毒、神经毒、细胞毒及性激素样作用。与食品关系较为密切的霉菌毒素有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、杂色曲霉素、岛青霉素、黄天精、桔青霉素、展青霉素、单端孢霉素类、玉米赤霉烯酮、丁烯酸内醋等。•霉菌产毒的特点–同一产毒菌株的产毒能力具有可变性和易变性。产毒株累代培养后可能失去产毒能力，而非产毒株在一定条件下可以产毒。–产毒菌种产生的毒素不具有严格的专一性。一种菌种可产生几种毒素，同一毒素可由几种霉菌产生。–产毒霉菌产生毒素需要一定的条件，霉菌污染食品并在食品上繁殖是产毒的先决条件，而霉菌能否在食品上繁殖与食品的种类和环境因素等各方面的影响有关。•影响霉菌产毒的因素影响霉菌生长繁殖及产毒的因素很多，主要包括基质（食品）、水分、温度、湿度、空气流通等，为此，控制这些条件，可以对食品中霉菌分布及产毒造成很大的影响。–水分霉菌生长繁殖主要的条件之一是必须保持一定的水分。食品的水分活度Aw表示可供微生物利用的水分含量，Aw越低，食品能提供给微生物生长所需的水分越少，越不利于微生物生长繁殖。当Aw在0.7以下时，霉菌的繁殖受到抑制，可以阻止霉菌的产毒。–温度温度对霉菌的繁殖及产毒均有重要的影响，不同种类的霉菌其最适温度是不一样的，大多数霉菌繁殖最适宜的温度为25-30℃，在0℃以下或30℃以上，不能产毒或产毒力减弱。一般来说，产毒温度略低于生长最适温度，如黄曲霉的最适产毒温度为28-32℃。–基质霉菌在天然食品上比在人工合成的培养基上更容易繁殖。此外，不同的霉菌菌种易在不同的食品中繁殖，即各种食品中出现的霉菌以一定的菌种为主。如玉米、花生以黄曲霉为主，小麦以镰刀菌为主，大米中以青霉为主。•湿度在不同的相对湿度中，易于繁殖的霉菌也不同。相对湿度在80％以下时，主要是干生性霉菌（灰绿曲霉、白曲霉等）繁殖；相对湿度在80～90％时，主要是中生性霉菌（多数曲霉、青霉等）繁殖；相对湿度在90％以上时，主要为湿生性霉菌（毛霉）繁殖。•空气流通大部分霉菌生长繁殖和产毒均需要氧气，少数霉菌（毛霉、庆绿曲霉）厌氧并可耐受高浓度的CO2。•几种主要的霉菌毒素–黄曲霉毒素–岛青霉类毒素是由岛青霉产生的代谢产物，岛青霉为青霉属。国外报道的“黄变米”主要含有青霉属，最常分离的霉菌有黄绿青霉、岛青霉、和桔青霉等。“黄变米”是由于稻谷收割后，贮存中含水份过高，被霉菌污染后发生霉变所致，因为霉变呈黄色，故称“黄变米”。岛青霉类毒素包括黄天精、环氯素、岛青霉毒素、红天精等。这些毒素易污染谷物，对人体危害所表现的毒性作用一般为三种类型，即急性毒性、亚急性和慢性毒性作用，并已证实黄天精和环氯素有致癌作用。–镰刀菌毒素主要是镰刀菌属和个别其他菌属霉菌所产生的有毒代谢产物的总称。这些毒素主要是通过霉变粮谷而危害人畜健康。根据其化学结构和毒性作用可以主要分为单端孢霉素类、玉米赤霉烯酮和丁烯酸内酮等几类毒素。•主要有T-2毒素、双乙酸蔗草镰刀菌烯醇、雪腐镰刀菌烯醇和镰刀菌烯酮-X等。急性毒性较强，以局部刺激症状、炎症甚至坏死为主，慢性毒性可引起白细胞减少，抑制蛋白质和DNA的合成。•又称F-2毒素等，以污染玉米、大麦、燕麦和小麦为主，具有类雌性激素样作用。•是三线镰刀菌产生的一种水溶性有毒代谢产物，可引起牛烂蹄病，可引起后腿变瘸、蹄和皮肤联结处破裂、脱蹄。是一种血液毒，毒性也较大，尚不能排除致癌的可能性。•霉菌和霉菌毒素的卫生学意义–引起食品变质。食品霉菌污染程度及卫生质量评定：A.霉菌菌落总数B.霉菌菌相构成–霉菌毒素引起人畜中毒。霉菌毒素引起的中毒大多通过被霉菌污染的粮食，油料作物以及发酵食品等引起，而且霉菌毒素中毒往往表现为明显的地方性和季节性，临床表现较为复杂，有急性中毒、慢性中毒以及致癌、致畸和致突变等。黄曲霉毒素•发现历史上世纪60年代，在英国发生的十万只火鸡突发性死亡事件被确认与从巴西进口的花生粕有关。进一步的调研证明，这些花生粕被一种来自真菌的有毒物质污染，这些研究工作最终使人们发现了黄曲霉（Aspergillusflavus）产生的有毒代谢物质，黄曲霉毒素（A-fla-toxins）。•黄曲霉毒素（aflatoxin,AF)的结构和性质主要由黄曲霉、寄生曲霉（A.parasiticus）、模式曲霉（A.nominus）、黑曲霉（A.niger）产生。基本结构：两个呋喃环和香豆素。前者为基本毒性结构，后者与致癌作用有关。AFB1AFB2AFG1AFT目前已分离鉴定出20余种异构体，其中最常见的包括B1、B2、G1、G2、M1、M2。特性：⑴紫外线下发不同颜色的荧光，蓝色荧光（Bluefluorescence）为B族，黄绿色荧光（yellow-Greenfluorescence）为G族；⑵呋喃环有双键者毒性强，具有致癌性；⑶溶于油、氯仿、甲醇等有机溶剂，不溶于水、乙醚、石油醚；⑷耐热，加热到280℃才裂解破坏；⑸在中性和酸性溶液中稳定，在pH值9～10的强碱性溶液中迅速分解。•A.flavus主要产生B1和B2，世界范围分布。•A.parasiticus主要产生B1、B2、G1、G2，分布于美洲和非洲。•AFM1和AFM2为AFB1、AFB2的羟化衍生物，主要存在于奶（milk）及奶制品、肉类（meat）中，故名M族。•AFT污染食品的情况黄曲霉毒素经常污染粮油及其制品。各种坚果、特别是花生和核桃中，大豆、稻谷、玉米、调味品、牛奶、奶制品、食用油等制品中也经常发现黄曲霉毒素。一般在热带和亚热带地区，食品中黄曲霉毒素的检出率比较高。在我国，产生黄曲霉毒素的产毒菌种主要为黄曲霉，1980年测定了从17个省粮食中分离的黄曲霉1660株，广西地区的产毒黄曲霉最多，检出率为58%。总的分布情况为：华中、华南、华北产毒株多，产毒量也大，东北、西北地区较少。•黄曲霉毒素产生的影响因素–产毒菌株–培养基：花生、玉米等是黄曲霉的天然培养基。–温度和湿度：最适生长温度在37℃左右，产毒温度略低于最适生长温度，黄曲霉毒素产毒温度28～32℃，相对湿度85％以上。–水分：产毒的适宜水分活度为0.8～0.9。–氧气和二氧化碳浓度–pH值：最适pH值为3–光强度：较低时有利于产毒•黄曲霉毒素的毒性–急性毒性：剧毒物，毒性是氰化钾的10倍，砒霜的68倍。表现：⑴肝实质细胞坏死；⑵胆管增生；⑶肝细胞脂质消失延迟，形成脂肪肝；⑷肝出血。–慢性毒性：动物生长迟缓，肝脏出现亚急性或慢性损伤，主要表现：⑴肝功能变化；⑵肝组织学变化；⑶食物利用率下降，体重减轻，生长发育缓慢。–三致作用：致癌、致畸、致突变1988年，世界卫生组织(WHO)的国际肿瘤研究机构(InternationalAgencyforResearchonCancer，IARC)将黄曲霉毒素B1列为人类致癌物。1993年，IARC将黄曲霉毒素划定为1类致癌物。•黄曲霉毒素与人类健康的关系人类主要是经进食受污染食物而摄取到黄曲霉毒素。虽然也可能透过呼吸而吸入这种霉菌，从工作环境而吸入这种霉菌的情况则不常见。黄曲霉毒素可引致动物急性及慢性中毒，其影响包括急性肝脏受损、肝硬化、引起肿瘤、形成畸胎及其他遗传影响。在现今社会里，人类因摄取到黄曲霉毒素而引起急性中毒的个案是很罕见。中毒病征可能包括发烧、呕吐及黄疸病，也可能引致急性肝脏受损，情况严重的会致命。11.长期摄取黄曲霉毒素与罹患肝癌有关。动物研究结果显示老鼠、仓鼠及猴子等动物经长期口服黄曲霉毒素后，可引致肝部长出肿瘤。人类资料也显示一致的结论。非洲及东南亚国家的流行病学研究显示，摄取黄曲霉毒素与人类出现初期肝癌的情况有正比关系。研究显示染有乙型肝炎的人，罹患肝癌的机会与摄取黄曲霉毒素的多寡有关。•预防措施–预防霉菌污染为根本措施：⑴降低温度；⑵降低粮食水分；⑶通风干燥，控制环境湿度；⑷减少氧气含量；⑸减少粮粒损伤程度；⑹培育抗霉新品种。–去毒措施：⑴挑选霉粒；⑵碾压水洗；⑶油碱炼去毒；⑷油吸附（白陶土或活性炭）去毒；⑸紫外线照射去毒。–制定执行食品中最高容许量标准1995年，世界卫生组织制定的食品黄曲霉毒素最高允许浓度为15ug/kg。美国规定人类消费食品和奶牛饲料中的黄曲霉毒含量(指B1+B2+G1+G2的总量)不能超过15ug/kg。人类消费的牛奶中的含量不能超过0.5ug/kg,其他动物饲料中的含量不能300ug/kg。而欧盟国家规定更加严格，要求人类生活消费品中的黄曲霉毒素B1的含量不能超过0.05ug/kg。我国的标准玉米、花生、花生油、坚果和干果(核桃、杏仁)≤20ug/kg大米、其他食用油(香油、菜籽油、大豆油、葵花油、胡麻油、茶油、麻油、玉米胚芽油、米糠油、棉籽油)≤10ug/kg其他粮食(麦类、面粉、薯干)、发酵食品(酱油、食用醋、豆豉、腐乳制品)、淀粉类制品(糕点、饼干、面包、裱花蛋糕)≤5ug/kg牛乳及其制品(消毒牛奶、新鲜生牛乳、全脂牛奶粉、淡炼乳、甜炼乳、奶油)、黄油、新鲜猪组织(肝、肾、血、瘦肉)≤0.5ug/kg•AFT的检测方法–薄层层析法薄层层析是在黄曲霉毒素研究方面应用最广的分离技术。–液相色谱法液相色谱与薄层层析在许多方面具有相似性，二者互相补充。–免疫化学分析方法利用具有高度专一性的单克隆抗体或多克隆抗体设计的黄曲霉毒素的免疫分析方法，也是最常用的黄曲霉毒素检测方法。