霉菌毒素汇总.docx

霉菌毒素汇总.docx

《霉菌毒素汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《霉菌毒素汇总.docx（7页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

霉菌毒素汇总

霉菌毒素汇总

————————————————————————————————作者：

————————————————————————————————日期：

霉菌毒素

苏圣华

霉菌毒素是毒性很强的霉菌次生代谢产物，这些霉菌主要属于曲菌属，青霉菌属以及镰孢菌属（Fusarium，Aspergillus，Penicillium及Alternariaspecies）。

据估计，至少有300种这类真菌代谢物对人类和动物具有潜在毒性，但是为大众熟知并被广泛研究的只有黄曲霉毒素B1（AFB1），玉米赤霉烯酮（ZON），呕吐毒素（DON），T-2毒素，赭曲霉毒素（OTA）以及伏马毒素/烟曲霉毒素（FUM）。

全球范围内动物饲料、饲料原料和人类食品中都广泛存在霉菌毒素，根据世界粮农组织的调查，世界上每年有25%的粮食受到已确认的霉菌毒素的污染。

这些霉菌毒素可以通过被污染的谷物、饲料和由这些饲料喂养的动物所提供的动物性食品（奶、肉、蛋）进入我们的食物链。

一、黄曲霉毒素

　1．黄曲霉毒素特点

黄曲霉毒素（Aflatoxin简称AFT）是一类结构相似的衍生物的总称。

目前已发现的AFT及其衍生物有20多种,除了AFTB1、B2、G1、G2是天然产生的毒素外,其余的都为它们的衍生物。

在上述4种天然毒素中,以B1的毒性最强,在食品和动物饲料的AFT检测中,一般以B1作为主要检测指标。

黄曲霉毒素主要是在仓储过程中感染感染产生的。

黄曲霉生长繁殖需要一定温度和湿度条件，温度25℃~30℃、相对湿度80%~90%是黄曲霉最适生长条件。

一般南方地区黄曲霉发生率要高于北方，因南方气温和湿度更适于黄曲霉生长繁殖，特别在梅雨季节；因玉米、麦类、稻谷等谷物水分含量为17%~18%时是黄曲霉生长繁殖最适条件。

黄曲霉毒素耐热，只有通过长时间高温（100—120℃）作用，如高压消毒和灼烧才能使其大部分失活；对强酸和强碱较敏感。

在提炼油时，用氢氧化钠萃取游离脂肪酸的工艺可以进一步破坏毒素的活性。

黄曲霉毒素以肝脏含量最高,肾、脾、肾上腺亦可检出,有极微量存在于血液中,肌肉中一般不能检出。

AFT如不连续摄入,一般不在体内蓄积,一次摄入后约经一周即可经呼吸或由尿粪等将大部分排出。

AFB1在没有经过代谢活化之前的母体化合物是无致癌性的，因此AFB1被称为前致癌物，因为它必须通过体内的生物转化即“代谢激活或生物激活”形成活性中间体才具有致癌性。

2、黄曲霉毒素脱毒

AFT污染粮食的防治原则是以防为主,污染严重的粮食和饲料应该废弃,对于轻度污染的粮食和饲料,则必须认真地进行脱毒处理。

霉菌毒素的脱毒可有物理、化学以及生物降解等方法。

2.1化学方法

氨化法此法是利用塑料薄膜密封被霉菌污染的饲料,然后加氨封闭一定时间,氨与AFTB1结合后发生脱羟作用,致使AFTB1的内酯环发生裂解,达到去毒效果。

一般来说,，对于含毒量在0.2mg/kg以下的饲料采用0.2%～0.4%的氨剂量,含毒量在0.2～0.5mg/kg含毒量的饲料采用0.5%～0.7%氨剂量,含毒量0.6mg/kg以上的饲料常用0.7%～1.0%的氨剂量,如果密闭时间延长,剂量可相应降低。

氨化作用对黄曲霉毒素的降解作用比较显著，但这种方法对其他霉菌毒素的作用效果较差，同时可能因氨在饲料中的残留而影响动物的健康。

另外，碱炼法也对其脱毒有效果，但用于饲料脱毒不够方便。

2.2机械脱毒机械脱毒是指用人工或机械的方法，将谷物和饲料中的发霉颗粒剔除，或通过机械的碾轧除去毒素含量较高的外皮而降低毒素的含量。

机械脱毒主要利用霉菌毒素在谷物和饲料中的分布特点而进行，所以该方法能在一定程度上除掉因虫鼠害、破损等霉粒。

但由于该方法费时费力，而且效力很低，在现代化大规模饲料生产中很少应用。

2.3物理脱毒物理脱毒法主要有吸附法、水洗法、剔除法、脱胚去毒法、溶剂提取法、加热去毒法、辐射法等。

物理方法主要是通过在饲料或谷物中添加各种吸附剂，降低霉菌毒素在胃肠道的吸收，即在饲料中添加可以吸附霉菌毒素的物质，使毒素在经过动物肠道时不被动物所吸收，直接排出动物体外。

在这其中吸附法是现代饲料中霉菌毒素脱毒最为有效的方法。

2.3.1活性炭对毒素有一定的吸附作用，但没有选择性，对某些营养元素及药物也有吸附作用，因此临床效果不佳。

2.3.2铝硅酸盐类天然铝硅酸盐,如沸石、蒙脱石、硅藻土、高岭土等,天然铝硅酸盐矿物吸附力小,效率低,占饲料容量大,对营养物质有一定吸附,因而直接用于饲料效果不好。

对天然的铝硅酸盐进行改性后可以改善它对霉菌毒素的选择性吸附能力。

铝硅酸盐类吸附剂对黄曲霉毒素有良好的吸附能力,并且有不少体内（喂养）试验结果证实了这类吸附剂的实际效,但它们存在对玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、单端孢菌素等毒素吸附能力不足的问题。

不过通过适当的改性有可能使它具有更广泛的吸附能力。

这类吸附剂的另一个缺点是,它们表现出了对维生素及矿物盐的非选择性吸附能力。

2.3.3酵母细胞壁提取物

从酵母培养物细胞壁中提取的甘露糖（MOS）,这类新型抗原活性物质,在调整动物肠道微生态区系,在对抗有害微生物的过程中发挥重要作用。

MOS对AFT的总结合率可达100%,具有添加量少,作用显著以及结合的霉菌毒素种类范围广等特点。

酯化的葡甘露聚糖（EGM）是一种新型的霉菌毒素吸附剂，是从酵母细胞中提取出的功能性碳水化合物。

EGM有很大的表面区域，1kg的EGM有相当于2.2万m2的表面区域。

其表面富含不同孔径的孔穴，用以大面积地扑捉不同种类的霉菌毒素。

而且酯化葡配甘露聚糖与霉菌毒素结合后，霉菌毒素不易被解离。

所以，酯化葡配甘露聚糖对多种霉菌毒素具有较强的吸附作用，而且对饲料中其他营养成分无显著的负作用，同时还可能对动物的其他生理功能有着积极的作用，是一种广谱的，具有很大潜力的霉菌毒素吸附剂。

除上述方法，还有在饲料中添加营养元素，如蛋白质、氨基酸以及硒可提高肝脏的解毒能力，以转化毒素；酶制剂高效地催化、降解AFT为无毒物质。

二、玉米赤霉烯酮

1、玉米赤霉烯酮基本特性

一种镰孢菌毒素,该毒素主要来源于玉米，湿度22%-25%为其产生适宜条件。

熔点161℃～163℃,不溶于水,溶于碱性溶液、乙醚、苯及甲醇、乙醇等。

ZEN可由胃肠道持续吸收,肝肠循环可使ZEN在胃肠道滞留时间延长,ZEN主要随粪便排出,少量ZEN可由乳汁排泄。

猪摄入ZEA后，其剂量的67%在48h内被排出，尿中含45%，粪中含22%。

ZEN在动物体内主要有两条代谢途径，一个是经3α和3β羟基类固醇脱氢酶催化形成α和β-玉米赤霉烯醇（Zearalenol,ZEL）；另一个途径是与葡萄糖醛酸结合。

研究表明，ZEN在不同动物肝脏转化的主要代谢物不同，猪主要转化为α-玉米赤霉烯醇，而奶牛主要代谢为β-玉米赤霉烯醇。

α-玉米赤霉烯醇对大鼠的雌激素活性大约比ZEN高400%，α-玉米赤霉烯醇对猪子宫内膜的雌激素受体具有较高的亲和力，通过和雌激素竞争目标组织细胞上的受体发挥作用。

2、玉米赤霉烯酮的脱毒

对于玉米赤霉烯酮等霉菌毒素的解脱毒研究主要集中在吸附法和生物降解法上。

2.1物理脱毒法

研究结果表明，消除ZEN污染最实际、有效的方法是在饲料中添加霉菌毒素吸附剂，在肠道内选择性地吸附ZEN，使其经过消化道排出体外。

研究较多的吸附剂主要有硅铝酸盐类和甘露聚糖。

其中以硅铝酸盐类吸附剂研究应用最为广泛。

未经修饰的硅铝酸盐类对ZEN的吸附能力不佳，经十六烷基吡啶鎓或十六烷基三甲基铵溴化物等对硅铝酸盐类吸附剂进行化学改性，以增强硅铝酸盐表面的疏水性，从而增加对ZEN的吸附能力。

消胆胺具有显著降低ZEN肠吸收的作用，尤其是2%组使ZEN的小肠吸收率由32%显著降低到16%。

经试验证实，消胆胺可以作为一种饲料添加剂防止母猪的雌激素过多症。

研究表明,通过酶解的方法从酵母的细胞壁提取出的葡甘露聚糖可以结合饲料、谷物中大部分的ZEN。

胞壁上的β-D-葡聚糖等多糖是细胞壁吸附的主体,疏水作用在其中起着重要作用。

热处理或酸处理时,细胞壁多聚糖和肽聚糖的糖苷键或者肽键断裂,使肽聚糖结构变薄而孔径增大,菌体对真菌毒素的吸附能力增加。

试验结果表明，酵母细胞壁可以吸附ZEN2.7mg/kg，并且这种吸附平衡可以在10min内达到。

甘露聚糖由酵母细胞内壁提取而得，对ZEN有一定的吸附作用。

Swamy等进行的体内试验结果表明，甘露聚糖可使猪避免ZEN造成的生产性能下降。

2.2生物降解

应用微生物生成的特殊酶来分解或使ZEN变性。

此类脱毒法条件温和，可将毒素彻底分解而不会有毒性物质残留，只针对ZEN起作用而不会破坏饲料和原料中的其他成分。

三、单端孢霉烯族毒素

1、单端孢霉烯族毒素含有特征性的12，13-环氧-单端孢霉-9-烯环结构，根据它们的化学结构的不同，分成4种类型：

目前已经鉴定了超过200种单端孢霉烯族毒素，但是主要污染食品和饲料的单端孢霉烯族毒素是A（T-2毒素、HT-2毒素）、B（脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、雪腐镰刀菌烯醇（NIV））型单端孢霉烯族毒素。

潮湿、温和多雨的气候有利于DON生长。

有研究认为9天以上的阴雨天和21℃的平均气温为其生长最适条件。

2、单端孢霉烯族毒素的脱毒

对于DON、T-2等单端孢霉烯族毒素的脱毒研究，物理处理的效果常常不太理想，并且往往会改变营养成分。

虽然许多化学处理能显著降低单端孢霉烯族毒素的浓度，但可能会降低食物和饲料中的营养价值，也有可能残留有害物质，这些副作用限制了它们的应用。

目前，

能有效转化单端孢霉烯族毒素的微生物不多，它们主要来源于动物肠道、土壤、植物等自然环境中。

生物方法通过脱环氧化、羰基化、羟基化、水解及葡萄糖苷酸化等反应，在温和的条件下，将单端孢霉烯

族毒素转化成低毒或无毒产物。

2.1牛瘤胃液中分离得到菌株BBSH797，主要的作用是在体内和体外将DON转化成DOM-1。

后来证明，菌株BBSH797也能转化A型单端孢霉烯族毒素，脱环氧作用，例如将SCP转化成脱环氧SCP，或者脱乙酰作用，将T-2毒素转化成HT-2毒素。

后者毒性均明显小于前者。

2.2从鸡肠道消化物中分离纯化和鉴定了细菌菌株LS100（IDAC180507-1）和SS3，检验了它们对12种单端孢霉烯族毒素的转化能力。

转化的类型与它们的分子结构有关。

对无乙酰化的单端孢霉烯族毒素例如DON、NIV和疣孢霉素，脱环氧代谢物是主要的的转化产物。

但是，单乙酰单端孢霉烯族毒素3-ADON，15-ADON和镰刀菌烯酮X主要转化成脱乙酰产物。

二乙酰单端孢霉烯族毒DAS和NEO仅表现出脱乙酰作用。

T-2毒素也仅有脱乙酰作用，而HT-2毒素和T-2三醇普遍的反应是脱环氧作用。

大鼠肠道微生物将T-2毒素转化成脱环氧产物，脱环氧HT-2，脱环氧T-2三醇，进一步转化成T-2四醇和SCP。

除此以外，单端孢霉烯族毒素是谷类农作物中比较常见的真菌毒素，它们具有很强的物理化学稳定性，但是它们在自然环境中并没有蓄积，这表明自然环境中可能存在着DON生物转化降解作用。

土壤、水体等自然环境被作为筛选单端孢霉烯族毒素转化微生物的来源。

植物病原物微生物也可通过脱环氧化以及脱乙酰化来降解毒素。

四、赭曲霉毒素