第三章-食物中的真菌毒素--食品安全ppt课件.ppt
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1、第三章第三章食品中的真菌毒素食品中的真菌毒素主要内容:主要内容:概述,基本概念概述,基本概念几种常见的真菌毒素几种常见的真菌毒素 第一节、概述第一节、概述一、基本概念一、基本概念真菌(真菌(fungi):是一类有细胞壁,不含叶绿素,无根茎叶,:是一类有细胞壁,不含叶绿素,无根茎叶,以腐生或寄生方式生存,能够进行有性或无性繁殖的微生物。以腐生或寄生方式生存,能够进行有性或无性繁殖的微生物。霉菌(霉菌(mould):是丝状体比较发达的小型真菌的俗称。:是丝状体比较发达的小型真菌的俗称。真菌毒素(真菌毒素(mycotoxin):是由真菌产生的具有毒性的二是由真菌产生的具有毒性的二级代谢产物,即由细胞
2、增殖过程中形成的丙酮酸、酯酸、氨基级代谢产物,即由细胞增殖过程中形成的丙酮酸、酯酸、氨基酸等初级代谢产物作为前体物质,进行生物合成的物质。酸等初级代谢产物作为前体物质,进行生物合成的物质。一般分为霉菌毒素和蘑菇毒素。一般分为霉菌毒素和蘑菇毒素。真菌毒素中毒真菌毒素中毒:是由真菌、霉菌代谢产生的真菌毒素引起人和动:是由真菌、霉菌代谢产生的真菌毒素引起人和动物发生的各种病害。物发生的各种病害。二、真菌的分类二、真菌的分类酿酒酵母酿酒酵母酿酒酵母酿酒酵母酱油曲种酱油曲种酱油曲种酱油曲种医用抗生素医用抗生素医用抗生素医用抗生素产毒真菌:产毒真菌:产毒真菌:产毒真菌:曲霉菌属曲霉菌属曲霉菌属曲霉菌属青霉
3、菌属青霉菌属青霉菌属青霉菌属镰孢霉属镰孢霉属镰孢霉属镰孢霉属其他其他其他其他有益真菌有益真菌真菌真菌有害真菌有害真菌三、真菌毒素的产生环境和影响因素三、真菌毒素的产生环境和影响因素三、真菌毒素的产生环境和影响因素三、真菌毒素的产生环境和影响因素真菌毒素的形成于真菌生长繁殖的环境条件密切相关,温度真菌毒素的形成于真菌生长繁殖的环境条件密切相关,温度2533,相对湿度,相对湿度8595。毒素主要产生于菌丝体,。毒素主要产生于菌丝体,孢子中也含有少量的毒素,产生的毒素会分泌在被侵染的粮孢子中也含有少量的毒素,产生的毒素会分泌在被侵染的粮食和食物的内部或培养液中。食和食物的内部或培养液中。霉菌在自然界
4、中分布广,极易在含淀粉的食品中生长,特别霉菌在自然界中分布广,极易在含淀粉的食品中生长,特别易在高温高湿的条件下繁殖。一般情况下需要氧气,适宜繁易在高温高湿的条件下繁殖。一般情况下需要氧气,适宜繁殖温度为殖温度为2530。一种霉菌菌株可以产生几种霉菌毒素,。一种霉菌菌株可以产生几种霉菌毒素,而同一种霉菌毒素又可以由几种霉菌产生。如:而同一种霉菌毒素又可以由几种霉菌产生。如:岛青霉可产生黄天精、红天精、岛青霉素以及环青霉等几种岛青霉可产生黄天精、红天精、岛青霉素以及环青霉等几种毒素毒素杂色曲霉毒素可以由杂色曲霉、黄曲霉和构巢曲霉产生杂色曲霉毒素可以由杂色曲霉、黄曲霉和构巢曲霉产生影响因素影响因素
5、产毒霉菌种类产毒霉菌种类基质营养成分:基质营养成分:糖,少量氮质糖,少量氮质无机盐无机盐相对湿度及相对湿度及基质水分:基质水分:水分活性水分活性0.80,部分为部分为0.91,0.7一般不能生长一般不能生长温度:温度:生长温度生长温度2028,30 减弱减弱 0 几乎不生长。几乎不生长。产毒温度略低于产毒温度略低于其生长最适温度其生长最适温度四、真菌及真菌毒素对食品的污染四、真菌及真菌毒素对食品的污染真菌对食品污染的机会多,各种食品中都可有真菌生存。真菌对食品污染的机会多,各种食品中都可有真菌生存。真菌及其毒素污染食品,引起的危害主要有两方面:真菌及其毒素污染食品,引起的危害主要有两方面:一:
6、真菌引起食品变质。一:真菌引起食品变质。二:真菌产毒素引起食物中毒。二:真菌产毒素引起食物中毒。真菌污染食品可使食品的食用价值降低,甚至完全不能食真菌污染食品可使食品的食用价值降低,甚至完全不能食用,从而造成极大的经济损失。用,从而造成极大的经济损失。据调查统计:油料作物的种子、水果、干果、肉类制品、据调查统计:油料作物的种子、水果、干果、肉类制品、乳制品、发酵食品和动物饲料中均发现过真菌毒素。乳制品、发酵食品和动物饲料中均发现过真菌毒素。玉米、玉米、大米、花生、小麦大米、花生、小麦最易最易被污染。被污染。五、真菌毒素的危害五、真菌毒素的危害根根根根据据据据危危危危害害害害器器器器官官官官的的
7、的的部部部部位位位位分分分分类类类类肝脏毒:引起肝硬化、肿瘤、肝细胞坏死,如:黄曲霉毒素。肝脏毒:引起肝硬化、肿瘤、肝细胞坏死,如:黄曲霉毒素。肾脏毒:引起肾脏急性或慢性病变,最后完全丧失肾脏功能,肾脏毒:引起肾脏急性或慢性病变,最后完全丧失肾脏功能,如:桔青霉素和曲酸。如:桔青霉素和曲酸。神经毒:作用于大脑和中枢神经系统,引起严重的出血和神经组神经毒:作用于大脑和中枢神经系统,引起严重的出血和神经组织病变,如:展青霉毒素。织病变,如:展青霉毒素。光敏性皮炎毒:人或动物与有毒真菌侵染的食品或植物接触式光敏性皮炎毒:人或动物与有毒真菌侵染的食品或植物接触式产生皮炎一样的病害,如:核盘菌的某些菌株
8、所产生的毒素。产生皮炎一样的病害,如:核盘菌的某些菌株所产生的毒素。六、真菌毒素引起食物中毒六、真菌毒素引起食物中毒人类对真菌毒素的认识已有几个世纪。人类对真菌毒素的认识已有几个世纪。公元前公元前1世纪就有记载腐败的谷物可引世纪就有记载腐败的谷物可引起某些疾病,或起某些疾病,或导致孕妇流产导致孕妇流产,或出,或出现现畸胎畸胎。霉变的饲料可使家畜的。霉变的饲料可使家畜的生长生长减缓减缓、导致其出现畸胎并引起其死亡。、导致其出现畸胎并引起其死亡。但在早期的研究中,研究者并未考虑但在早期的研究中,研究者并未考虑发霉的食物对人类健康的长期影响,发霉的食物对人类健康的长期影响,直到本世纪直到本世纪60年
9、代,人们才认识到有年代,人们才认识到有些霉菌毒素不仅具有些霉菌毒素不仅具有很强的毒性很强的毒性,而,而且也是人类重要的且也是人类重要的致癌物质致癌物质。真菌毒素中毒的特点:真菌毒素中毒的特点:真菌毒素中毒的特点:真菌毒素中毒的特点:中毒的发生主要是食用了被霉菌污中毒的发生主要是食用了被霉菌污染的食品。染的食品。用一般的烹调方法,加热处理不能用一般的烹调方法,加热处理不能将食品中的毒素破坏或去处。将食品中的毒素破坏或去处。没有传染性和免疫性。没有传染性和免疫性。有比较明显的季节性、地区性和波有比较明显的季节性、地区性和波动性的特点。动性的特点。霉菌毒素和细菌毒素不同,能耐高温,没有抗原性,霉菌毒
10、素和细菌毒素不同,能耐高温,没有抗原性,不能引起机体产生抗毒素,也不能使机体产生其它感不能引起机体产生抗毒素,也不能使机体产生其它感应物质。应物质。霉菌毒素的中毒常常侵害霉菌毒素的中毒常常侵害肝脏、肾脏、大脑神经系统肝脏、肾脏、大脑神经系统等器官,产生肝炎、肝硬化和肝癌,出现急慢性肾炎等器官,产生肝炎、肝硬化和肝癌,出现急慢性肾炎和大脑中枢神经系统的严重出血、神经组织变性等症和大脑中枢神经系统的严重出血、神经组织变性等症状。状。七、真菌毒素食物中毒的预防及控制七、真菌毒素食物中毒的预防及控制七、真菌毒素食物中毒的预防及控制七、真菌毒素食物中毒的预防及控制合理耕作、灌溉和施肥、适时收获,降低霉菌
11、的侵染合理耕作、灌溉和施肥、适时收获,降低霉菌的侵染和毒素的产生和毒素的产生减少粮食和饲料的含水量、降低贮藏温度、改进加工减少粮食和饲料的含水量、降低贮藏温度、改进加工方式,减少真菌毒素的污染方式,减少真菌毒素的污染通过抗性育种,培育抗真菌的作物品种通过抗性育种,培育抗真菌的作物品种加强检验和检测,严格执行食品卫生标准加强检验和检测,严格执行食品卫生标准物理和化学方法:如紫外线照射、上苍子油熏蒸等物理和化学方法:如紫外线照射、上苍子油熏蒸等第二节、几种典型的真菌毒素第二节、几种典型的真菌毒素(1 1)黄曲霉毒素)黄曲霉毒素)黄曲霉毒素)黄曲霉毒素(AF)(AF)发现发现发现发现1960年英国发
12、生了年英国发生了10万火鸡万火鸡死亡事件,研究发现这些雏死亡事件,研究发现这些雏火鸡食用了霉变的花生粉。火鸡食用了霉变的花生粉。1961年,年,Sergeant(研究人(研究人员)员)首先从霉变的花生饼粉首先从霉变的花生饼粉中分离到黄曲霉菌,并制得中分离到黄曲霉菌,并制得黄曲霉毒素,其在紫外光下黄曲霉毒素,其在紫外光下产生蓝和绿色荧光,正是这产生蓝和绿色荧光,正是这黄曲霉毒素造成了火鸡的死黄曲霉毒素造成了火鸡的死亡。亡。AF不仅可引起剧烈的急性中不仅可引起剧烈的急性中毒,而且还是目前所知致癌毒,而且还是目前所知致癌性最强的化学物质。性最强的化学物质。(2)黄曲霉毒素的化学结构AF为一类结构相似
13、的物质,包为一类结构相似的物质,包括括B1、B2、G1、G2、M1、M2、P1、R1等十七种异构体等十七种异构体结构类似,有二呋喃环、香豆结构类似,有二呋喃环、香豆素(杂氧萘邻酮)素(杂氧萘邻酮)毒性与结构有关:毒性与结构有关:二呋喃环末二呋喃环末端有双键者,毒性强,有致癌性。端有双键者,毒性强,有致癌性。(3)黄黄曲曲霉霉毒毒素素的的理理化化特特性性黄曲霉毒素微溶于水,易溶于黄曲霉毒素微溶于水,易溶于氯仿、丙酮、甲醇氯仿、丙酮、甲醇 和油等有机和油等有机溶剂,但不溶于己烷和乙醚。溶剂,但不溶于己烷和乙醚。在中性和不太强的酸性条件下在中性和不太强的酸性条件下比较稳定,在较强的碱性条件比较稳定,
14、在较强的碱性条件下迅速分解下迅速分解(pH9-10)。在紫外线辐射时容易降解。在紫外线辐射时容易降解。耐高温耐高温(280下裂解下裂解),故在通,故在通常的烹调条件下不易被破坏。常的烹调条件下不易被破坏。(4)黄曲霉毒素的生物活性黄曲霉毒素主要作用于生物的肝脏,根据黄曲霉毒素主要作用于生物的肝脏,根据其生物活性可以分为:其生物活性可以分为:1)毒性)毒性2)致突变性和致畸性)致突变性和致畸性3)致癌性)致癌性4 4)胚胎毒性)胚胎毒性)胚胎毒性)胚胎毒性(4)黄曲霉毒素的生物活性)黄曲霉毒素的生物活性1)毒性)毒性可分为急性毒性和慢性毒性可分为急性毒性和慢性毒性(1)急性毒性:)急性毒性:黄曲
15、霉毒素对家畜、家禽黄曲霉毒素对家畜、家禽及动物有强烈的毒性,按毒性及动物有强烈的毒性,按毒性级别分类,属于超剧毒级,其级别分类,属于超剧毒级,其毒性是氰化钾的毒性是氰化钾的10倍,是砒霜倍,是砒霜的的68倍。倍。急性毒性表现为:食欲明急性毒性表现为:食欲明显减退、体重下降、口渴、便显减退、体重下降、口渴、便血、生长缓慢、发育停滞、皮血、生长缓慢、发育停滞、皮肤出血或充血。随后出现抽搐、肤出血或充血。随后出现抽搐、过度兴奋、黄疸等症状。中毒过度兴奋、黄疸等症状。中毒的主要病变在肝脏,表现为肝的主要病变在肝脏,表现为肝出血、坏死和胆管出血、坏死和胆管增生,也可增生,也可增生,也可增生,也可见到肾脏
16、损伤。见到肾脏损伤。见到肾脏损伤。见到肾脏损伤。(2)慢性毒性)慢性毒性 慢性中毒的表现往往使动慢性中毒的表现往往使动物生长障碍,肝脏出现亚急性物生长障碍,肝脏出现亚急性和慢性损害。如肝实质细胞变和慢性损害。如肝实质细胞变性和灶性坏死、肝实质细胞增性和灶性坏死、肝实质细胞增生、以及胆管的囊性增生等生、以及胆管的囊性增生等。(4)黄曲霉毒素的生物活性2)致突变性和致畸性)致突变性和致畸性黄曲霉毒素在Ames(污染物致突变性)实验和小鼠细胞体外转化实验中均表现为强致突变性,它对大鼠和人均有明显的致畸作用。大鼠妊娠第15d静脉注射黄曲霉毒素B180mg/kg体重,可导致其出现畸胎。(4)黄曲霉毒素的
17、生物活性)黄曲霉毒素的生物活性3)致癌性致癌性黄曲霉毒素是目前所知致癌性最强的化学物质。不仅黄曲霉毒素是目前所知致癌性最强的化学物质。不仅能诱导鱼类、禽类、各种实验动物、家畜和灵长类动能诱导鱼类、禽类、各种实验动物、家畜和灵长类动物的实验肿瘤,同时诱导多种癌症。但与人类癌症关物的实验肿瘤,同时诱导多种癌症。但与人类癌症关系尚不能肯定。当饲料中的黄曲雷毒素系尚不能肯定。当饲料中的黄曲雷毒素B1含量低于含量低于100ug/kg,26周即可使敏感生物如小鼠出现肝癌,周即可使敏感生物如小鼠出现肝癌,其致癌活性是奶油黄的其致癌活性是奶油黄的900倍,诱导肝癌的能力比二倍,诱导肝癌的能力比二甲基亚硝胺强甲
18、基亚硝胺强75倍。黄曲霉毒素除可诱导肝癌外,还倍。黄曲霉毒素除可诱导肝癌外,还可诱导前胃癌、垂体腺癌等多种恶性肿瘤。许多流行可诱导前胃癌、垂体腺癌等多种恶性肿瘤。许多流行病学研究观察到人群暴露于黄曲霉毒素病学研究观察到人群暴露于黄曲霉毒素B1与肝癌发生与肝癌发生率有相关关系。率有相关关系。(4)黄曲霉毒素的生物活性)黄曲霉毒素的生物活性4)胚胎毒性)胚胎毒性将黄曲霉毒素将黄曲霉毒素B1给予妊娠大鼠,能使胎鼠死亡给予妊娠大鼠,能使胎鼠死亡并对仔鼠有发育毒性并对仔鼠有发育毒性孕期暴露孕期暴露AFB1越早,对子代的损伤越严重越早,对子代的损伤越严重(5)黄曲霉毒素产生的条件产毒菌株:黄曲霉毒素主要由
19、黄曲霉和寄生曲霉产生产毒菌株:黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产生温度:一般温度:一般2 0 35,25 30 的条件下毒素产的条件下毒素产量最高量最高湿度:最低湿度:最低RH为为80,最适,最适RH为为8789pH:酸性条件下,一般酸性条件下,一般pH为为4.7或或4.0左右左右黄曲霉菌是好氧菌黄曲霉菌是好氧菌微量元素:锌促进,铜降低,钡抑制微量元素:锌促进,铜降低,钡抑制(6)黄曲霉毒素对食品的污染情况黄曲霉毒素对食品的污染情况黄曲霉毒素主要污染粮油及其黄曲霉毒素主要污染粮油及其制品,常在收获前后、储藏、制品,常在收获前后、储藏、运输期间或加工过程中产生。运输期间或加工过程中产生。其中污染
20、最严重的是棉籽、花其中污染最严重的是棉籽、花生、玉米及其制品。高温高湿生、玉米及其制品。高温高湿地区污染严重,南方食品中检地区污染严重,南方食品中检出率高于北方。出率高于北方。(7)黄曲霉毒素的限量)黄曲霉毒素的限量 我国食品中黄曲霉毒素的最大允许量(单位:我国食品中黄曲霉毒素的最大允许量(单位:ug/kg)食品种类食品种类 最大允许量最大允许量 玉米、花生及其制品玉米、花生及其制品 20 大米和食用油脂(花生油除外)大米和食用油脂(花生油除外)10 其它粮食、豆类和发酵食品其它粮食、豆类和发酵食品 5 酱油和醋酱油和醋 5 婴儿代乳品婴儿代乳品 0(8)黄曲霉毒素的脱毒方法黄曲霉毒素的脱毒方
21、法最根本措施,预防食品被霉菌污染最根本措施,预防食品被霉菌污染(1)挑除毒粒。将发霉、变质、损伤及虫蛀的花生、玉米粒去除,可使)挑除毒粒。将发霉、变质、损伤及虫蛀的花生、玉米粒去除,可使含毒量大大降低。含毒量大大降低。(2)加水搓洗。淘米时反复搓洗)加水搓洗。淘米时反复搓洗46次,随水倾去悬浮物,去毒率可达次,随水倾去悬浮物,去毒率可达5088。(3)加碱、高压去毒。碱性条件下,黄曲霉毒素的结构被破坏并溶解于)加碱、高压去毒。碱性条件下,黄曲霉毒素的结构被破坏并溶解于水。反复水洗或加高压,去毒率可达水。反复水洗或加高压,去毒率可达85.7。(4)干热处理时黄曲霉毒素非常稳定,但普通烘烤半小时后
22、,花生中的)干热处理时黄曲霉毒素非常稳定,但普通烘烤半小时后,花生中的黄曲霉毒素黄曲霉毒素B1也可减少也可减少80%。一般而言,湿热处理比干热处理能更有效地。一般而言,湿热处理比干热处理能更有效地降低黄曲霉毒素的含量。降低黄曲霉毒素的含量。(5)有机溶剂萃取的方法也有部分应用,但这种方法非常昂贵和耗时。)有机溶剂萃取的方法也有部分应用,但这种方法非常昂贵和耗时。毒素不能完全清除,同时也使食物中的营养素损失了。毒素不能完全清除,同时也使食物中的营养素损失了。(6)许多化学品如过氧化氢、臭氧和氯气曾被用于降解食物中的黄曲霉)许多化学品如过氧化氢、臭氧和氯气曾被用于降解食物中的黄曲霉毒素,这些物质容
23、易同食物中的黄曲霉毒素反应。较为有效的化学去毒方毒素,这些物质容易同食物中的黄曲霉毒素反应。较为有效的化学去毒方法是使用氨水,可用于玉米和粗棉籽的脱毒法是使用氨水,可用于玉米和粗棉籽的脱毒。(2 2)赭曲霉毒素)赭曲霉毒素)赭曲霉毒素)赭曲霉毒素赭曲霉素赭曲霉素(Ochratoxin)是曲是曲霉属和青霉属的一霉属和青霉属的一些菌株的二次代谢些菌株的二次代谢产物。产物。产毒菌株有赭曲霉产毒菌株有赭曲霉和硫色曲霉。和硫色曲霉。结构及特性结构及特性 赭曲霉毒素包含赭曲霉毒素包含7种结构类似的化合物,其中以赭曲霉毒种结构类似的化合物,其中以赭曲霉毒素素A(OTA)的毒性最强)的毒性最强,是代替异香豆精
24、的苯丙氨酰的衍,是代替异香豆精的苯丙氨酰的衍生物,为无色结晶化合物,溶于极性溶剂和稀的碳酸氢纳水生物,为无色结晶化合物,溶于极性溶剂和稀的碳酸氢纳水溶液,微溶于水。稳定。一般的烹调和加工方法只有部分破溶液,微溶于水。稳定。一般的烹调和加工方法只有部分破坏。在乙醇中置冰箱避光可保存一年。坏。在乙醇中置冰箱避光可保存一年。污染的分布情况污染的分布情况赭曲霉素的污染范围较广,赭曲霉素的污染范围较广,赭曲霉素的污染范围较广,赭曲霉素的污染范围较广,几乎可污染玉米,小麦等所几乎可污染玉米,小麦等所几乎可污染玉米,小麦等所几乎可污染玉米,小麦等所有的谷物。有的谷物。有的谷物。有的谷物。从样品检测来看,国内
25、外均从样品检测来看,国内外均从样品检测来看,国内外均从样品检测来看,国内外均有污染。有污染。有污染。有污染。赭曲霉毒素的毒性赭曲霉毒素的毒性赭曲霉毒素的毒性赭曲霉毒素的毒性急急急急性性性性毒毒毒毒性性性性与与与与慢慢慢慢性性性性毒毒毒毒性性性性 赭赭曲曲菌菌毒毒素素具具有有烈烈性性的的肾肾脏脏毒毒和和肝肝脏脏毒毒,当当人人畜畜摄摄入入被被这这种种毒毒素素污污染染的的食食品品和和饲饲料料后后,就就会会发发生生急急性性或或慢慢性性中中毒毒。赭赭曲曲霉霉毒毒素素的的毒毒性性特特点点是是造造成成肾肾小小管管间间质质纤纤维维结结构构和和机机能能异异常常而而引引起起的的肾肾营营养养不不良良性性病病以以及及
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