國以民為本,民以食為天,中國美食文化博大精深,與此同時食品安全問題已經成為了一個全球性的話題,國際上食品安全惡性事件時有發生,其中真菌毒素造成的污染問題較為突出,下面我們先來了解一下真菌毒素吧!
1.真菌毒素的定義與分類
真菌毒素(mycotoxin)是產毒真菌分泌產生的,能引起人畜各種損害的次生代謝產物。很早以來人們就已經知道有些蘑菇是有毒的,然而直到19世紀50年代才發現被麥角菌感染的黑麥的中毒癥狀,之后有關真菌毒素對人畜的危害時有報道。真正推動真菌毒素的研究并引起人們對真菌毒素的重視是1960年在英國發生的火雞中毒事件之后。1960年在英國英格蘭南部及東部地區飼養的火雞因食用了含有霉變花生粉的飼料而大量死亡,在分析死亡原因時發現是由于霉變飼料中含有很高濃度的真菌毒素——黃曲霉毒素(aflatoxin),并分離提純得到了黃曲霉毒素B1(aflatoxin B,AFB1)的結晶,進一步分析研究發現AFB1有強烈的致肝癌作用,從此以后,關于真菌毒素的研究成為世界各國科學家的研究熱點。
到目前為止,已發現的真菌毒素高達500多種,并不斷有新的真菌毒素被發現。這些真菌毒素主要由曲霉屬(Aspergillus spp.)、鐮刀菌屬(Fusarium spp.)和青霉屬(Penicillium spp.)的真菌產生。其中,對人畜危害大、毒性強的真菌毒素主要包括由曲霉屬真菌產生的黃曲毒素(aflatoxin)、赭曲霉毒素(ochratoxin)和雜色曲霉毒素(stertigmatocystin);由青霉屬真菌產生的棒曲霉毒素(patulin)、橘霉素(citrinin)和青霉酸(penicillic acid)等;由鐮刀菌屬真菌產生的玉米赤霉烯酮(zearalenone)、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol,又稱嘔吐毒素)、伏馬菌(flamonisin)、T-2毒素(T-2 toxin)等。其中,黃曲霉毒素包括黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2(AF B1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1、AFM2)等,以AFB1和AFM1污染食品的概率最大;赭曲霉毒素包括赭曲霉毒素A、B、C和D四種,以A較為常見;青霉屬真菌產生的毒素以棒曲霉毒素和橘霉素較常見;鐮刀菌屬產生的毒素以玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇和伏馬菌素等比較常見。
關于真菌毒素的分類方法較多,主要有以下兩種。其一,根據毒素的作用器官,將其分為肝毒素、腎毒素、神經毒素以及免疫毒素等。例如,黃曲霉毒素為肝毒素,赭曲霉毒素A和橘霉素為腎毒素,棒曲霉毒素為神經和免疫毒素,玉米赤霉烯酮為腹瀉毒素等。其二,根據毒素的毒性機理,將其分為致畸、致突變、致癌以及致敏型毒素等。另外,也有根據毒素的化學結構、合成途徑、致病性質以及產毒真菌的種類進行分類的。
2.幾種常見的真菌毒素
(1)黃曲霉毒素
黃曲霉毒素(aflatoxin,AFT)是一類主要由寄生曲霉和產毒的黃曲霉產生的有毒次生代謝產物。AFT是根據它來源于黃曲霉(A.flavus)而命名的,AFT結構較為穩定,一般處理措施,如高溫、紫外照射以及酸堿處理等都不易使之完全破壞。
食品與飼料中常見黃曲霉毒素包括AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1和AFM2等六種,前四種主要出現在糧油食品和動物飼料中,AF B1毒性最大,其次是AFG1、AFB2以及AFG2。AFM1主要出現在乳及其制品中,它是由于動物飼喂含有AFB1的飼料后,在體內由AFB1轉化而來的。由于產毒黃曲霉和寄生曲霉對生長和產毒條件要求不高,所以它們分布廣,產生的AFT很容易污染花生、大米、小麥、高粱、粟米、大麥、大豆、棉籽、向日葵籽以及芥菜籽等農產品。
(2)赭曲霉毒素
赭曲霉毒素(ochratoxin)是一組主要由赭曲霉、圓弧青霉、純綠青霉(P.viridicatum)產生的結構相似的次級代謝產物。研究表明,赭曲霉、圓弧青霉、純綠青霉在24℃時的最適生長水分活度,赭曲霉為0.99、圓弧青霉與純綠青霉均為0.95~0.99。在適宜的水分活度下,赭曲霉的產毒溫度為12~37℃,圓弧青霉與純綠青霉的產毒溫度為4~31℃。
OTA在自然界分布廣,它除了污染谷物外,還可以污染豆類,并可以通過動物飼料進人動物組織中。OTA通過攝食進入動物體內,經小腸吸收后,主要分布于腎臟、肝臟、肌肉與脂肪中。OTA既能產生急性、亞急性毒性,也可以具有致畸和致癌作用,但是未發現致突變作用。另外,實驗還發現,以橘霉素與OTA混合飼喂大鼠,可增強OTA對大鼠胚胎的毒性與致畸性。
(3)棒曲霉毒素
棒曲霉毒素又稱展青霉素(patulin,PAT),主要是由展青霉、蕁麻旨霉(P.urtiicae)和圓弧青霉等青霉以及棒曲霉和土曲霉(A.terreus)等曲霉產生的一種真菌毒素。 調查表明,PAT不僅大量污染糧食與飼料,而且對水果及其制品的污染也相當嚴重。 PAT被動物攝入后,除了產生急性、亞急性毒性外,還具有致癌性、致畸性和致突變性。同時,還具有細胞毒性,并對免疫系統產生影響。
(4)橘霉素
橘霉素(citrinin,CIT)是由青霉屬的橘青霉(P.citrinum)、島青霉(P·islandicum)、展青霉(P.expansum)和點青霉(P.notatum),曲霉屬的土曲霉(A.terreus)、雪白曲霉(A.niveus)和赭曲霉(A.ochraceus),以及紅曲霉(菌)屬(Monascus spp.)的某些種產生的真菌毒素。ClT是一種腎臟毒素,能引起多種動物腎臟病變。CIT可引起實驗動物腎臟腫大、尿量增多、腎小管擴張和腎臟上皮細胞變性壞死等癥狀。CIT作用于細胞,在線粒體中積累,干擾電子傳遞系統,導致DNA合成受阻,并進一步使RNA和蛋白質合成受阻,從而導致線粒體腫大并引起細胞死亡,可導致染色體畸變,同時阻止姐妹染色體交換。
(5)玉米赤霉烯酮
玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)又稱F-2毒素,主要是由禾谷鐮刀菌和粉紅鐮刀菌等產生的真菌毒素。早在20世紀20~30年代就發現,豬的雌激素中毒綜合征可能與禾谷鐮刀菌產生的代謝產物有關,1962年分離純化得到ZEN,并證明其的確可以導致動物的雌激素過多癥。ZEN主要污染玉米、小麥、燕麥和大麥等谷物,以及由它們加工成的食品與飼料。由于產生ZEN的真菌也可以產生其他鐮刀菌毒素,所以常常與其他真菌毒素發生交叉污染,特別是常常與嘔吐毒素一起出現。ZEN具有類激素作用,主要危害動物的生殖系統。其中,對豬最敏感,對禽類特別是雞的作用不明顯。由于ZEN的LD5值很大,即急性毒性不強,所以關于其急性與亞急性的研究很少,對其致癌、致畸和致突變的研究也不多。但是,與其他真菌毒素不同,ZEN具有調節真菌的有性繁殖作用,在低濃度時可以促進禾谷鐮刀菌的有性繁殖,在高濃度時則抑制有性繁殖,即對真菌也表現出性激素的活性。另外,ZEN及其衍生物還可以促進動物蛋白質合成,用于動物的增重。
(6)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇
脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)主要是由禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌等鐮刀菌屬真菌產生的毒素,由于它可以引起豬的嘔吐效應,因而也稱其為嘔吐毒素(voitoxin)。它的純品于1973年首先從被鐮刀菌感染的日本大麥中分離得到。DON是毒性較小的真菌毒素,在中低劑量時主要引起動物出現嘔吐、食欲下降、體重減輕、代謝紊亂等癥狀,大劑量[≥27mg/(k·bw·d)]時可以導致動物死亡。DON廣泛存在于自然界中,常常污染玉米、燕麥、大麥和小麥等糧食,以及青貯與復合飼料,但是一般很少污染面粉,因為DON主要存在于糧食的表面,在脫殼磨粉的過程中絕大部分已被除去,但是如前所述,由于DON在酸性條件下穩定并耐高溫,所以一旦污染面粉,在發酵與焙烤過程中很難將其破壞。另外,DON也很少通過飼料進入乳及其制品中,但是可以通過飼料進人雞蛋中。
(7)伏馬菌素
伏馬菌素(fumonisin)是一種由串珠鐮刀菌(Fusarium moniliforme)產生的水溶性真菌毒素。1988年,Gelderblon等首次從串珠鐮刀菌培養液中分離出伏馬菌素。隨后,Laurent等又從伏馬菌素中分離出伏馬菌素B1和B2(FBl和FB2)。到目前為止,發現的伏馬菌素有FA1、FA2、FB1、FB2、FB3、FB4、FC1、FC2、FC3、FC4和FP1共11種,其中FB1是其主要組分,污染最普遍,毒性也最強,對熱穩定,不易被蒸煮破壞。
FBl對食品污染的情況在世界范圍內普遍存在,主要污染玉米及玉米制品,也可污染小麥、稻米、高粱、小米等糧食作物及其制品。另外,伏馬菌素在動物飼料、某些香辛料(如八角、桂皮)及藥食兩用植物(如蘆筍)中也有檢出。1996年我對玉米、小麥等糧食作物中FB1污染進行調查,發現不同地區均有不同程度污染。其中食道癌高發區玉米伏馬菌素污染率為48%。
研究證實,伏馬菌素被認為與馬腦白質軟化癥(equine leuko-eneephalomalacia,ELEM)、豬胛水腫(porcine pulmonary edema,PPE)和人類食道癌等人畜疾病有關。另外,該毒素還是一種慢性促癌劑,可誘發人類食道癌、肝癌及胎兒神經管畸形等疾病,并能引起靈長類動物血漿中致動脈粥樣硬化樣的脂肪改變,表現為血漿中纖維蛋白質含量增多和血液凝集因子活性增高同時出現,患動脈粥樣硬化危險性增高。1993年,國際癌癥研究中心將伏馬菌素列為2B類致癌物質。
3.真菌毒素的危害機理
一般情況下,人們僅僅對真菌毒素的致癌、致畸和致突變等慢性毒性比較關注,但實際上大部分真菌毒素也有很強的急性毒性,將幾種真菌毒素與常見農藥的毒性比較,結果表明,AFB1和OTA等真菌毒素也屬于劇毒物質,非常容易引起急性與亞急性中毒,只不過通常情況下,人和動物不可能一次或短時間內攝食到足夠的量而已。
不同真菌毒素對動物和人的危害不同,所導致的疾病種類不同,其致病機理也不相同,如前所述,產毒真菌主要集中在曲霉屬、鐮刀菌屬、青霉屬等三大屬中,這些產毒真菌中大多數是腐敗真菌,有些則是植物病原真菌。它們在產前、產后、運輸、儲藏、加工、銷售等過程中都可能污染農副產品即食品和飼料,產生毒素,從而使毒素直接或間接地進入人類食物鏈,威脅人類健康和安全。由于產毒真菌污染食品及飼料的環節多,加之生產食品及飼料的環境條件很不一致,因而雖然已經有各種關于如何預防真菌毒素進人人類食物鏈的措施,但是要保證食品及飼料絕對不含真菌毒素是不可能的。為了最大限度地控制真菌毒素對人類健康和安全的威脅,規定各類食品及飼料中真菌毒素的最大允許含量是極為必要的。為此,世界衛生組織、聯合國糧農組織等機構于1966年根據當時對真菌毒素的研究狀況,首先規定了食品中黃曲霉毒素的最大允許含量為30ug/kg。之后隨著研究的深入,發現30ug/kg仍能引起中毒事故,因此于1970年和1975年先后兩次降低這一標準至15ug/kg。
4.真菌毒素的檢測方法
為了有效地執行毒素的最大允許含量規定,防止毒素超標食品及飼料直接或間接地進入人類食物鏈,準確地分析其中的毒素含量顯得非常重要。目前榆測真菌毒素的方法主要包括薄層色譜法(TLC)、高效液相色譜法(HPLC)、液質聯用方法(HPLC MS)、熒光光度法以及免疫檢測法等,其中,免疫檢測法由于其靈敏度高,檢測范圍廣,操作簡便快捷等特點深受人們青睞:
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貨號 | 名稱 | 產品描述 |
E4747 | 總黃曲霉毒素ELISA試劑盒 | 定量測量總量谷物和飼料樣品中的黃曲霉毒素 |
K4208 | 黃曲霉毒素B1(AFB1)ELISA試劑盒 | 用于定量測量食用油,大米,花生和玉米中的黃曲霉毒素B1 |
E4566 | 黃曲霉毒素M1 ELISA試劑盒 | 于定量測定尿液,豬肉,肝臟,飼料中的黃曲霉毒素M1 |
E4746 | 赭曲霉毒素A (OTA) ELISA | 檢測谷物(大米,花生,大豆等)和飼料中樣品中的赭曲霉毒素A(OTA) |
E4748 | T-2毒素ELISA試劑盒 | 定量測量玉米,大米,豆類,花生,燕麥,飼料樣品中的T-2毒素 |
E4749 | 伏馬菌素B1 ELISA試劑盒 | 定量測量谷物,花生和飼料樣品中的伏馬菌素B1 |
E4276 | 玉米赤霉烯酮(ZEN)ELISA試劑盒 | 谷物和配合飼料中玉米赤霉烯酮的定量測定 |
E4750 | 脫氧雪腐烯醇ELISA試劑盒 | 定量檢測大米,小米,面粉和其他農作物/飼料樣品中的脫氧雪腐烯醇 |
E4274 | 三聚氰胺ELISA試劑盒 | 定量測定奶粉,牛奶,組織,飼料,雞蛋,血清中的三聚氰胺 |
K4315 | 慶大霉素(血清/尿液)ELISA試劑盒 | 定量測定血清,尿液,牛奶和組織中的慶大霉素 |
K4206 | 慶大霉素ELISA試劑盒 | 定量測定牛奶和組織中慶大霉素的含量 |
K4230 | 氯霉素(CAP)ELISA試劑盒 | 定量測量組織,肝臟,蜂蜜,牛奶,雞蛋,尿液,血清,飼料,奶粉中的氯霉素 |
K4210 | 卡那霉素ELISA試劑盒 | 定量測定豬尿,組織,飼料中的卡那霉素 |
E4272 | 鏈霉素ELISA試劑盒 | 定量測量組織,蜂蜜和牛奶中鏈霉素的含量 |
E4298 | 嗎啡ELISA試劑盒 | 定量測定人類樣品(例如全血,口腔液,血清,血漿和尿液)中的嗎啡 |
E4778 | 磺胺二甲嘧啶ELISA試劑盒 | 定量測定組織,血清,蜂蜜,牛奶,雞蛋,尿液樣品中磺胺二甲基嘧啶的濃度 |
E4771 | Cimaterol ELISA試劑盒 | 尿,組織,飼料樣品中西馬特羅濃度的體外定量 |
E4769 | 蘇丹染料ELISA試劑盒 | 定量分析番茄汁,番茄醬,辣椒醬,辣椒粉,飼料,雞蛋樣品中蘇丹的濃度 |
E4772 | Diazepam(安定)ELISA試劑盒 | 組織,尿液,飼料樣品中地西p濃度的體外定量 |
E4530 | 喹諾酮ELISA試劑盒 | 血清,尿液和牛奶中喹諾酮的定量測量 |
K4209 | 沙丁胺醇(SALB)ELISA試劑盒 | 定量測定豬尿,組織,飼料中的沙丁胺醇 |
K4205 | 氟喹諾酮酶聯免疫吸附試劑盒 | 牛奶,組織,雞蛋,蜂蜜中氟喹諾酮類的定量測量 |
E4277 | 恩諾沙星(ENR)ELISA試劑盒 | 定量測量動物組織,蜂蜜,牛奶,雞蛋,奶粉中的恩諾沙星(ENR) |
K4231 | 呋喃唑酮ELISA試劑盒 | 定量測定魚,蝦,組織,肝臟,蜂蜜,牛奶,奶粉,雞蛋粉中的呋喃唑酮 |
E4770 | 磺胺甲惡唑ELISA試劑盒 | 組織,血清,尿液,雞蛋,蜂蜜,牛奶,飼料樣品中磺胺甲惡唑的體外定量 |
E4773 | 磺胺喹喔啉ELISA試劑盒 | 組織,血清,尿液,蜂蜜,牛奶,飼料樣品中磺胺喹喔啉的體外定量 |
E4774 | 磺胺甲氧嘧啶ELISA試劑盒 | 定量測定組織,血清,尿液,蜂蜜,牛奶樣品中磺胺單甲惡英的濃度 |
E4775 | 磺胺甲二嗪ELISA試劑盒 | 組織,血清,尿液,蜂蜜,牛奶,飼料樣品中磺胺甲二嗪的體外定量 |
E4776 | 諾氟沙星ELISA試劑盒 | 體外定量測定組織,蜂蜜,牛奶,奶粉,雞蛋樣品中諾氟沙星的濃度 |
E4777 | 沙拉沙星ELISA試劑盒 | 沙拉沙星的體外定量測定 |
E4275 | 呋喃妥因(AHD)ELISA試劑盒 | 定量測定奶粉,牛奶,組織,蛋,肝,蜂蜜,魚,蝦中的呋喃妥因 |
作為全球生命科學公司的領導者,BioVision在開發和研究細胞凋亡,代謝方面具有卓越的影響力。包括檢測試劑盒,抗體,重組蛋白和酶等多種產品,以及其他創新的研究工具。除了細胞凋亡和代謝分析方面的傳統領域,BioVision的高品質產品還覆蓋細胞增殖,細胞應激,細胞損傷和修復,糖尿病,肥胖和代謝綜合癥,干細胞生物學,基因調控,信號轉導等多個細胞生物學領域。BioVision的產品目前正銷往全球60多個國家。
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