真菌毒素与食品安全

植物性食品中的真菌毒素丛健Tel：61900381E-mail：[e-mail]真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施概论霉菌在基质中生长时会产生有毒的代谢物——真菌毒素（mycotoxin）。真菌毒素可以引起人或动物的各种病害，称为真菌毒素中毒症（mycotoxicoses）。真菌毒素可分为肝脏毒、肾脏毒、神经毒、震颤毒等。概论传统上早有真菌中都的记录真菌毒素的研究始自1960年主要有如下三大类真菌产生，当然也有其他多种真菌：1.Aspergillus曲霉2.Fusarium镰刀菌3.Penicillium青霉菌TurkeyXdisease真菌毒素的历史1960年英国的火鸡吃了从巴西进口的发霉的花生粉后，神秘死亡，称为“TurkeyXdisease”。同时美国许多鳟鱼(trout)也因饲料而得肝癌。最终，在发霉的花生粉中分离到Aspergillusflavus(toxin)。经分离证实有荧光毒素。蓝荧光为B1，B2；绿荧光为G1，G2。（M族来自meat，milk）*黄曲霉毒素黄曲霉毒素与苯并芘、亚硝酸盐并称三大致癌物。黄曲霉毒素(aflatoxin，AF)是黄曲霉和寄生曲霉等菌种产生的次级代谢产物，为毒性和致癌性最强的天然污染物。JECFA确定AF为强致癌物，可能对人类致癌，但目前没有足够资料。次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。黄曲霉毒素2006年12月15日，国家食品药品监督管理局发出紧急通知，媒体报道北京、天津等地相继发现万吨“陈化粮”，并称这些“陈化粮”均是“东北米”。长期储存的陈化粮中，油脂会发生氧化，产生对人体有害的醛、酮等物质。陈化粮会感染黄曲霉菌，继而产生黄曲霉毒素，长期食用会致癌。OOOOOOCH3OOOOOCH3OOOOOOOCH3OO1、化学结构及理化特性AFB1AFB2AFG1AFG2主要AF的化学结构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。2、产毒菌种*黄曲霉寄生曲霉集峰曲霉3、分析方法*微柱法薄层色谱法（TLC）液相色谱法（LC）ELISA法TLC相关国家标准GB/T5009.22-2003食品中黄曲霉毒素B1的测定GB/T5009.23-2003食品中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定GB/T5009.24-2003食品中黄曲霉毒素M1与B1的测定TLC法检测AF1.制备薄层板2.点样滴加试样如下：第一点：黄曲霉毒素标准液10微升。第二点：样液20微升时也可点10微升。第三点：样液20微升加黄曲霉毒素B1标液10微升。第四点：样液20微升加黄曲霉毒素B1标准液10微升。3.展开与观察展开后，取出在紫外光（365毫微米）下观察蓝色荧光。4.确证试验5.稀释定量4、毒性急性毒性生殖毒性遗传毒性致癌性对于黄曲霉毒素B1，幼龄动物比成年动物更敏感。*5、对人类健康的影响急性中毒致人类肝癌的作用6、在食品中的污染真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素（ST）赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施杂色曲霉素杂色曲霉素(Sterigmatocystin,ST)，主要污染玉米、花生、大米、小麦等。*除异杂色曲霉外，化学结构中都有两个呋喃环，与黄曲霉毒素结构相似。为肝脏毒素，可以导致试验动物的肝癌、肾癌、皮肤癌和肺癌，其致癌性仅次于黄曲霉毒素。1、理化特性OOOOOHOCH3HH杂色曲霉素（ST）的化学结构AFB1与ST的结构AFB1ST杂色曲霉素与黄曲霉素B1相似，杂色曲霉素可以转换为黄曲霉素B1。OOOOOHOCH3HH2、产毒菌株曲霉属的多个种。其他属（如青霉等）的一些种。多为杂色曲霉、构巢曲霉、皱褶曲霉、黄褐曲霉、四脊曲霉等的代谢产物。3、ST对农作物的污染主要污染小麦、玉米、大米、花生、大豆等粮食作物、食品和饲料。4、ST的生物学效应与人和动物健康的关系急性毒性慢性毒性细胞和遗传毒性致癌作用分析方法*GB/T5009.25-2003植物性食品中杂色曲霉素的测定该标准原理为：试样中的杂色曲霉素经提取、净化、浓缩、薄层展开后，用三氯化铝显色，再经加热产生一种在紫外光下显示黄色荧光的物质，根据其在薄层上显示的荧光最低检出量来测定试样中杂色曲霉素的含量。样品乙腈残渣滤液异辛烷乙腈层异辛烷层（弃去）硅胶柱苯苯-丙酮（9:5）乙醚氯仿-甲醇（95:5）丙酮IIIIIIIVV薄层色谱薄层色谱薄层色谱薄层色谱动情霉素杂色曲霉素棒曲霉毒素青霉酸棕曲霉毒素A黄曲霉毒素B1双乙酸基麃草镰刀菌烯醇红霉毒素八种真菌毒素薄层色谱系统分析流程真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施赭曲霉毒素A赭曲霉毒素是曲霉属和青霉属的某些菌种产生的次级代谢产物。它包含7种结构类似的化合物，其中以赭曲霉毒素A(ochratoxinA,OTA)的毒性最强(大鼠经口为20mg/kg)。OTA具有烈性的肾脏毒和肝脏毒，当人畜摄入被这种毒素污染的食品及饲料后，就会发生急性或慢性中毒症，此外，OTA还具有致癌、致畸和致突变性。1、化学结构及理化性质CH2CHNHCOOOHCH3R1OCOOR赭曲霉毒素的化学结构OTA：R1=Cl，R=H；OTB：R1=H，R=H；OTC：R1=Cl，R=C2H5OTA甲酯：R1=Cl，R=CH3；OTB甲酯或丙酯：R1=H，R=CH3或C2H52、产毒菌种赭曲霉（Aspergillusochraceus）疣孢青霉（Penicilliumverrucosum）炭黑曲霉（A.carbonarius）3、分析方法TLC法HPLC法ELISA法4、毒性急性毒性致畸性、致突变性、致癌性对家畜的影响对人类健康的危害5、在食品中的污染世界部分国家OTA污染较重我国也有污染分析方法GB/T5009.96-2003谷物和大豆中赭曲霉毒素A的测定该标准原理为：用三氯甲烷-0.1mol/L磷酸或石油醚-甲醇/水提取试样中的赭曲霉毒素A，试样提取液经液-液分配后，根据其在365nm紫外光灯下产生黄绿色荧光，在薄层色谱板上与标准比较测定含量。真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施1、化学结构与理化性质OOOHO展青霉素结构式2、产毒菌种棒曲霉、扩张曲霉、展青霉、曲青霉，其中扩张曲霉是主要引起苹果霉烂的菌种。展青霉素主要来源于霉烂苹果或用霉烂苹果加工的苹果汁。*3、分析方法TLC法HPLC法4、毒性急性毒性和短期试验遗传毒性繁殖毒性和致畸试验长期毒性/致畸性试验对酶的影响第二节真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施伏马菌素是一组主要由串珠镰刀菌（F.vertieilliodesSheld）和再育镰刀菌（F.proliferatumSheld）产生的结构类似的毒性代谢物。伏马菌素B1能引起动物各种疾病，如马脑白质软化症、猪肺水肿和大鼠肝癌等，也被认为与人类食管癌的高发有关，严重威胁人类和动物的健康。CH3ORCH3R1NH2CH3OROHR2R=COCH(COOH)CH2COOHFB1：R1=OH，R2=H；FB2：R1=H，R2=H1、化学结构和理化性质伏马菌素结构式2、产毒菌种串珠镰孢和多育镰孢是主要的产生伏马菌素的菌种。*尖孢镰孢F.oxysporum、F.nygami也能产生伏马菌素。串珠镰孢是玉米的致病菌。在我国许多地区，再育镰刀菌和串珠镰刀菌在芦笋上有着广泛的侵染。在芦笋基质上，96%的菌株能产生伏马菌素B1，产量在0.2~617.7mg/kg之间；92%的菌株能产生伏马菌素B2，产量在0.1~40.3mg/kg之间，但只有5.7%的再育镰刀菌菌株为高产毒菌株。3、分析方法TLC法HPLC法GC-MS法免疫化学毛细管电泳法HPLC/MS/MS法4、毒性急性毒性及亚急性毒性生殖毒性、胚胎毒性和致畸性致突变性致癌性对其他哺乳动物的毒性破坏体内神经鞘酯类代谢5、在谷物中的污染真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施玉米赤霉烯酮玉米赤霉烯酮（Zearelenone,ZEA），又称F-2毒素，它首先从有赤霉病的玉米中分离得到。玉米赤霉烯酮其产毒菌主要是镰刀菌属（Fusarium）的菌株，如禾谷镰刀菌（F.graminearum）和三线镰刀菌（F.tricinctum）。玉米赤霉烯酮主要污染玉米，小麦，大米，大麦，小米和燕麦等谷物。1、化学结构与理化性质ZEA的化学结构式2、产毒菌种禾谷镰孢、黄色镰孢、木贼镰孢、半裸镰孢、茄病镰孢等。3、分析方法TLC法ELISA法4、毒性5、在食品中的污染真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施单端孢霉烯族化合物单端孢霉烯族化合物是由雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌等多种镰刀菌产生的一类毒素。它是引起人畜中毒最常见的一类镰刀菌毒素。在单端孢霉烯族化合物中，我国粮食和饲料中常见的是脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）。T-2毒素也是主要的单端孢霉烯族化合物之一。它广泛分布于自然界，是常见的污染田间作物和库存谷物的主要毒素，对人、畜危害较大。1973年联合国粮农组织（FAQ）和世界卫生组织（WHO）在日内瓦召开的联席会议上，把这类毒素同黄曲霉素一样作为自然存在的最危险的食品污染源。“黄雨”之谜20世纪70年代后期，西方曾经大量报道苏联在柬埔寨、阿富汗等地进行了化学战，使用飞机布洒了黄色云团。人中毒后皮肤红肿、呕吐、便血、腹泻，数小时至数日内死亡。此种新化学毒剂有了一个新名词——黄雨。美国组织专家进行了实地考察与实验室分析检验，宣布发现所使用的新化学毒剂是一类来自真菌的生物毒素，即单端镰孢霉菌毒素--T-2毒素。之后，不仅苏联多次否认，西方科学家与化学战专家也对此提出质疑，认为不能排除黄雨是某种天然存在的物质，或许是蜜蜂等昆虫的排泄物。1981年联合国专家小组发表报告中模棱两可地表示尚不能对使用真菌毒素与否作出最后结论。使黄雨至今成为难解之谜。1、化学结构和理化性质2、产毒菌种A型单端孢霉烯族化合物主要由拟枝孢镰孢、梨孢镰孢、木贼镰孢等产生，其中最重要的是拟枝孢镰孢。B型单端孢霉烯族化合物主要由禾谷镰孢和黄色镰孢产生。3、分析方法TLC法ELISA法HPLC法GC-MS法4、毒性急性毒性短期试验长期/致癌试验遗传毒性致畸性5、对人体健康的影响6、对食品的污染T-2毒素DON对食品的污染真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施真菌毒素的污染黄曲霉毒素杂色曲霉素赭曲霉毒素A展青霉素伏马菌素玉米赤霉烯酮单端孢霉烯族化合物食品中真菌毒素的允许限量标准减低食品中真菌毒素污染的措施GAPGMPHACCP常见缩写*AF：黄曲霉毒素(aflatoxin,AF)ST：杂色曲霉素(Sterigmatocystin,ST)ZEA：玉米赤霉烯酮(Zearelenone,ZEA)DON:脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)OTA：赭曲霉毒素A(o