一.菌性污染与食品腐败变质
(一)常见细菌性污染的菌属及其危害
1.致病菌致病菌对食品的污染有两种情况,第一种是生前感染,如奶、肉在禽畜
生前即潜存着致病菌。主要有引起食物中毒的肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌等沙门菌;也
有能引起人畜共患的结核病的结核杆菌、布氏病(波状热)的布鲁杆菌、炭疽病的炭疽杆
菌。第二种是外界污染,致病菌来自外环境,与畜体的生前感染无关。主要有痢疾杆菌、
副溶血性弧菌、致病性大肠杆菌、伤寒杆菌、肉毒梭菌等。这些致病菌通过带菌者粪便、
病灶分泌物、苍蝇、工(用)具、容器、水、工作人员的手等途径传播,造成食品的污染。
2.条件致病菌通常情况下不致病,但在一定的特殊条件下才有致病力的细菌。常
见的有葡萄球菌、链球菌、变形杆菌、韦氏梭菌、蜡样芽胞杆菌等。能在一定条件下引
起食物中毒。
3.非致病菌在自然界分布极为广泛,在土壤、水体、食物中更为多见。食物中的细菌
绝大多数都是非致病菌,这些非致病菌中,有许多都与食品腐败变质有关。能引起食品腐败
变质的细菌,称为腐败菌,是非致病菌中最多的一类。
(二)食品腐败变质
食品的腐败变质是指食品在一定环境因素影响下, 由微生物的作用而引起食品成分和感
官性状发生改变,并失去食用价值的一种变化。
1.食品腐败变质的原因
(1)食品本身的组成和性质:动植物食品本身含有各种酶类,在适宜温度下酶类活动增
强,使食品发生各种改变,如新鲜的肉和鱼的后熟,粮食、蔬菜、水果的呼吸作用。这些作
用可引起食品组成成分分解,加速食品的腐败变质。
(2)环境因素:主要有气温、气湿、紫外线和氧等。环境温度不仅可加速食品内的化学
反应过程,而且有利于微生物的生长繁殖。水分含量高的食品易于腐败变质。紫外线和空气
中的氧均有加速食品组成物质氧化分解作用,特别是对油脂作用尤为显著。
(3)微生物的作用:在食品腐败变质中起主要作用的是微生物。除一般食品细菌外尚包
括酵母与真菌, 但在一般情况下细菌常比真菌和酵母占优势。 微生物本身具有能分解食品中
特定成分的酶,一种是细胞外酶,可将食物中的多糖、蛋白质水解为简单的物质;另一种是
细胞内酶, 能将已吸收到细胞内的简单物质进行分解, 产生的代谢产物使食品具有不良的气
味和味道。
2.食品腐败变质的化学过程与鉴定指标食品腐败变质实质上是食品中的营养成分的分
解过程,其程度常因食品种类、微生物的种类和数量以及其他条件的影响而异。
(1)食品中蛋白质的分解:肉、鱼、禽、蛋和大豆制品等富含蛋白质的食品,主要是以
蛋白质分解为其腐败变质的特性。蛋白质在微生物酶的作用下,分解为氨基酸,再在细菌酶
的作用下氨基酸通过脱羧基、脱氨基、脱硫作用,形成多种腐败产物。在细菌脱羧酶的作用
下,组氨酸、酪氨酸、赖氨酸、鸟氨酸脱羧分别生成组胺、酪胺、尸胺和腐胺,后两者均具
有恶臭。 在细菌脱氨基酶的作用下氨基酸脱去氨基而生成氨; 脱下的氨基与甲基构成一甲胺、
二甲胺和三甲胺。色氨酸可同时脱羧、脱氨基形成吲哚及甲基吲哚,均具有粪臭。含硫氨基
酸在脱硫酶的作用下脱硫产生恶臭的硫化氢。氨与一甲胺、二甲胺、三甲胺均具有挥发性和
碱性,因此称为挥发性碱基总氮(total volatile bas-ic nitrogen,简称 TVBN),所谓挥
发性碱基总氮是指食品水浸液在碱性条件下能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量。 据研究, 挥
发性碱基总氮与食品腐败变质程度之间有明确的对应关系。
食品腐败变质的鉴定,一般是从感官、物理、化学和微生物等四个方面进行评价。由于
蛋白质分解,食品的硬度和弹性下降,组织失去原有的坚韧度,以致各种食品产生外形和结
构的特有变化或发生颜色异常, 蛋白质分解产物所特有的气味更明显。 蛋白质含量丰富的食
品,目前仍以感官鉴定为主,通过嗅觉可以判定食品是否有极轻微的腐败变质。人的嗅觉刺
-8 -9 -10
激阈, 在空气中的浓度(mol/L)为:氨为 2.14×10 、 三甲胺 5. 01×10 、 硫化氢 1.91×10 、
-11
粪臭素 1.29×10 。有关物理指标,主要是根据蛋白质分解时低分子物质增多的现象,可
采用食品浸出物量、浸出液电导度、折光率、冰点下降、粘度上升 pH 等指标。化学指标主
要有三项,一是挥发性盐基总氮,目前已列入我国食品卫生标准;二是二甲胺与三甲胺,
主要用于鱼虾等水产品;三是 K 值(K value),指 ATP 分解的低级产物肌苷(HxR)和次黄
嘌呤(Hx)占 ATP 系列分解产物 A 即+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx 的百分比,主要适用于鉴定鱼
类早期腐败。若 K≤20%说明鱼体绝对新鲜,Kt>40%鱼体开始有腐败迹象。微生物学的
常用的指标是细菌总数和大肠菌群值。
(2)食品中脂肪的酸败:食用油脂与食品脂肪的酸败受脂肪酸饱和程度、紫外线、
氧、水分、天然抗氧化物质以及食品中微生物的解脂酶等多种因素的影响。食品中的中
性脂肪分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸可进一步断链形成酮和酮酸,多不饱和脂肪酸可形
成过氧化物, 进一步分解为醛和酮酸, 这些产物都有特殊的臭味。 脂肪分解早期酸败时,
首先是过氧化值上升,这是脂肪酸败早期指标。其后由于生成各种脂肪酸,以致油脂酸
度(酸价)增高。 过氧化值和酸价是脂肪酸败的常用指标。 脂肪分解时,其固有碘价(值)、
凝固点(熔点)、比重、折光系数、皂化价等也发生明显改变。醛、酮等羧基化合物能使
酸败油脂带有“哈喇味” 。这些都是油脂酸败较为敏感和实用的指标。
(3)食品中碳水化合物的分解:含碳水化物较多的食品主要是粮食、蔬菜、水果和
糖类及其制品。这类食品在细菌、真菌和酵母所产生的相应酶作用下发酵或酵解,生成
双糖、单糖、有机酸、醇、羧酸、醛、酮、二氧化碳和水。当食品发生以上变化时:食
品的酸度升高,并带有甜味、醇类气味等。
3.食品腐败变质的卫生学意义食品腐败变质时,首先使感官性状发生改变,如刺
激气味、异常颜色、酸臭味以及组织溃烂、粘液污染等。其次食品成分分解,营养价值
严重降低,不仅蛋白质、脂肪、碳水化物,而且维生素、无机盐等也有大量破坏和流失。
再者,腐败变质的食品一般都有微生物的严重污染,菌相复杂和菌量增多,因而增加了
致病菌和产毒真菌存在的机会,极易造成食源性疾病和食物中毒。
至于食品腐败后的分解产物对人体的直接毒害,迄今仍不够明确。然而这方面的报
告与中毒却越来越多,如某些鱼类腐败产物的组胺与酪胺引起的过敏反应、血压升高,
脂质过氧化分解产物刺激胃肠道而引起胃肠炎,食用酸败的油脂引起食物中毒等。腐败
的食品还可为亚硝胺类化合物的形成提供大量的胺类(如二甲胺)。 有机酸类和硫化氢等
一些产物虽然在体内可以进行代谢转化,如果在短时间内大量摄人,也会对机体产生不
良影响。
4.食品腐败变质的控制措施
(1)低温防腐:低温可以抑制微生物的繁殖,降低酶的活性和食品内化学反应的速
度。低温防腐一般只能抑制微生物生长繁殖和酶的活动,使组织自溶和营养素的分解变
慢,并不能杀灭微生物,也不能将酶破坏,食品质量变化并未完全停止,因此保藏时间
应有一定的期限。一般情况下,肉类在 4℃可存放数日,0℃可存放 7~10 天.-10℃以
下可存放数月,-20℃可保存更长时间。但鱼类如需长时间保存,则需在-25~-30℃为
宜。
(2)高温灭菌防腐:食品经高温处理,可杀灭其中绝大部分微生物,并可破坏食品
中的酶类。如结合密闭、真空、迅速冷却等处理,可有效地控制食品腐败变质,延长保
存时间。高温灭菌防腐主要有高温灭菌法和巴氏消毒法两类。高温灭菌法的目的在于杀
灭微生物,如食品在 115℃左右的温度,大约 20 分钟,可杀灭繁殖型和芽孢型细菌,同时
可破坏酶类,获得接近无菌的食品,如罐头的高温灭菌常用 100~120℃。巴氏消毒法是将
食品在 60~65℃左右加热 30 分钟,可杀灭一般致病性微生物,亦有用 80~90℃加热 30 秒
或 1 分钟的高温短时巴氏消毒法以 130~135℃加热 3~4 秒的超高温瞬时灭菌法。巴氏消毒
法多用于牛奶和酱油、 果汁、 啤酒及其他饮料, 其优点是能最大限度地保持食品原有的性质。
(3)脱水与干燥防腐:将食品水分含量降至一定限度以下(如细菌为 10%以下,霉菌为
13%~16%以下,酵母为 20%以下),微生物则不易生长繁殖,酶的活性也受抑制,从而可
以防止食品腐败变质。这是一种保藏食品较常用的方法。脱水采取日晒、阴干、加热蒸发,
减压蒸发或冰冻干燥等方法。日晒法虽然简单方便,但其中的维生素几乎全部损失。冰冻干
燥(又称真空冷冻干燥、冷冻升华干燥、分子干燥)是将食物先低温速冻,使水分变为固冰,
然后在较高的真空度下使固态变为气态而挥发。此种方法可使大多数食品几乎可长期保藏,
既保持食品原有的物理、化学、生物学性质不变,又保持食品原有的感官性状。食用时,加
水复原后可恢复到原有的形状和结构。
(4)提高渗透压防腐:常用的有盐腌法和糖渍法。盐腌法可提高渗透压,微生物处于高
渗状态的介质中,可使菌体原生质脱水收缩并与细胞膜脱离而死亡。食盐浓度为 8%~10%
时,可停止大部分微生物的繁殖,但不能杀灭微生物。杀灭微生物需要食盐的浓度达到 15
%~20%。糖渍食品是利用高浓度(60%~65%)糖液,作为高渗溶液来抑制微生物繁殖。不
过此类食品还应在密封和防湿条件下保存,否则容易吸水,降低防腐作用。糖渍食品常见的
有甜炼乳、果脯、蜜饯和果酱等。
(5)提高氢离子浓度防腐:大多数细菌一般不能在 pH4.5 以下正常发育,故可利用提高
氢离子浓度的办法进行防腐。 提高氢离子浓度的方法有醋渍和酸发酵等。 多用于各种蔬菜和
黄瓜。 醋渍法是向食品内加食醋, 酸发酵法是利用乳酸菌和醋酸菌等发酵产酸来防止食品腐
败。
(6)添加化学防腐剂:化学防腐剂属于食品添加剂,其作用是抑制或杀灭食品中引起腐
败变质的微生物。 由于化学防腐剂中某些成分对人体有害, 因此在使用时只能应限于我国规
定允许使用的几种防腐剂,例如苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐、亚硫酸及其盐类以及对
羟基苯甲酸酯类等。
(7)辐照保藏防腐:食品辐照(food irradiation)保藏是 20 世纪 40 年代开始发展起来
60 137
的一种新的保藏技术,主要利用 Co、 Cs 产生的γ射线及电子加速器产生的电子束作用于
食品进行灭菌、杀虫、抑制发芽,从而达到食品保鲜并延长食品保存期限的目的。
(三)细菌性污染预防要点
1.加强防止食品污染的宣传教育,在食品生产、加工、贮存、销售过程以及食用前的
各个环节应保持清洁卫生,防止细菌对食品的污染。
2.合理贮藏食品,控制细菌生长繁殖。
3.采用合理的烹调方法,彻底杀灭细菌。
4.细菌学监测常监测的指标有食品中菌落总数、大肠菌群、致病菌。
(四)食品细菌污染指标及其卫生学意义
评价食品卫生质量的细菌污染指标常用菌落总数和大菌群表示。
1.细菌总数 菌落总数是指被检测样品单位重量(g) 、单位容积(ml)或单位表面积
2
(cm )内,所含能在严格规定的条件下(培养基、pH、培养温度与时间、计数方法等)
培养所生长的细菌菌落总数。
食品中细菌主要来自食品生产、运输、贮存、销售各环节的外界污染,它反映食品
卫生质量的优劣以及食品卫生措施和管理情况。 食品中菌落总数是判断食品清洁状态的
标志并可预测食品的耐保藏性。 我国和许多国家的食品卫生标准中规定了各类食品的菌
落总数最高允许限量,以保证食品的卫生质量。食品中细菌在繁殖过程中可分解食物成
分,所以食品中细菌数量越多,食品腐败变质的速度就越快。例如,菌落在牛肉中达到
2 2
103/cm 时,在 0℃可保存 7 天,而当菌落在 103/cm 时,在同样条件下可保存 18 天;鱼
3 2 3 2
中菌落在 10 /cm 时,在 0℃可保存 6 天,而在 10 /cm ,时可保存 12 天。
2.大肠菌群 大大肠菌群包括肠杆菌科的埃希军属、柠檬酸杆菌属和克雷伯菌属。
这些菌属的细菌,均系直接或间接来自人和温血动物肠道,需氧与兼氧、不形成芽孢,
在 35~37℃下能发酵乳糖产酸产气的革兰阴性杆菌, 仅极个别菌种例外。 大肠菌群现已
诶多数国家包括我国在内用作食品卫生质量鉴定标准。食品中检出大肠菌群,表明食品
曾受到人和动物粪便的污染, 特别是冷冻食品未必适用。 因而近年来有研究用肠球菌 (即
粪便链球菌 0℃作为水产品和冷冻食品粪便污染指示菌。
一. 菌与真菌病毒素污染及其预防
真菌在自然界分布很广,种类繁多。有些真菌对人类是有益的,如在发酵酿造工业
和抗菌素医药制造等方面起着重要的作用。但有些真菌污染食品后能迅速繁殖,导致食
品腐败变质,失去食用价值。甚至有些真菌在一定条件下产生毒素,使人和畜中毒。真
菌毒素与细菌毒素不同,它不是复杂的蛋白质分子,不会产生抗体。它的形成受菌粒、
菌株、环境、气候、生态学等因素的影响,在 0℃以下和 30℃以上多数真菌产毒能力减
弱或消失。因此,造成真菌读书人畜中毒常有地区性和季节性的特点。
目前已知真菌毒素大约为 200 种,一般按其产生毒素的主要真菌名称来命名,比较
重要的有黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、镰刀菌毒素、展青毒素、黄绿青毒素以及黄边米
毒素。其中黄曲霉毒素尤其重要。
(一) 黄曲霉素(aflatoxin ,AF)
是结构相似的一类化合物,是由黄曲霉和寄生曲霉产生的一类代谢产物,具有极强
的毒性和致癌性。 早在 1960 年英国苏格兰火鸡饲料中的发霉花生粉分离出黄曲霉毒菌,
1961 年经动物实验证明,用污染了黄曲霉的黄生粉喂养大鼠可诱发大鼠肝癌。1962 年
鉴定出了致癌物,命名为黄曲霉毒素。
1.黄曲霉毒素的化学结构与特性 黄曲霉毒素的结构为二呋喃香豆素的衍生物,
目前已分离鉴定出 20 余种,共分为 B 系和 G 系两大类。其化学结构见图 2-4-1。
黄曲霉毒素 B 系 黄曲霉毒素 G 系
图 24.1 黄曲霉毒素的结构式
黄曲霉毒素的毒性与结构有一定的关系。 二呋喃环双键极易产生环氧化反应形成 2、
3-环氧化物。该环氧化物与核酸大分子中的亲核基团结合而影响核酸的结构与功能,所
以凡二呋喃环的末端有双键者,其毒性较强,并有致癌性,如黄曲霉毒素 B1、黄曲霉毒
素 G1 和黄曲霉毒素 M1。在粮油食品天然污染中以黄曲霉毒素 B1,最多见,而且其毒性
和致癌性最强,因此,在食品卫生监测中常以黄曲霉毒素 B1,作为污染指标。
黄曲霉毒素能够溶解于氯仿、甲醇及乙醇等,但不溶解于水、己烷、石油醚和乙醚
中。在紫外线照射下产生荧光,可利用该特性测定黄曲霉毒素。根据荧光颜色、Rf 值及
结构的不同加以鉴定。分别命名为黄曲霉毒素 B1、B2、G1、G2、M1、M2、P1 及 Q1 等。
B1 及 B2 产生蓝紫色荧光;G1 及 G2 产生黄绿色荧光。
黄曲霉毒素耐热,在一般的烹调加工温度下,不能被破坏。在 280℃时发生裂解,
其毒性被破坏。在加氢氧化钠的碱性条件下,黄[珏 j 霉毒素的内酯环被破坏,形成香
豆素钠盐,该钠盐溶于水,故可通过水洗予以去除。
2.易污染食品黄曲霉毒素在自然界分布十分广泛,土壤、粮食、油料作物、种子
均可见到。我国 26 个省市食品中黄曲霉毒素 B1 的污染普查发现,受黄曲霉毒素污染较
重的地区是长江流域以及长江以南的广大高温高湿地区,北方各省污染较轻。污染的品
种以花生、花生油、玉米最严重,大米、小麦、面粉较轻,豆类一般很少受污染。其他
食品如白薯干、甜薯、胡桃、杏仁等也有报道曾受到污染。
3.危害
(1)急性中毒:黄曲霉毒素是剧毒物质,其毒性为氰化钾的 10 倍,对鱼、鸡、鸭、
大鼠、豚鼠、兔、猫、狗、猪、牛、猴及人均有强烈毒性,以最敏感的雏鸭而言,其 LD50
为 0.333μg/kg(0.267~0.3901μg/kg)。黄曲霉毒素属于肝脏毒。除抑制肝细胞
DNA、RNA 的合成外,也抑制肝脏蛋白质的合成,一次口服中毒剂量后,2~3 天可出现
肝实质细胞坏死、胆管上皮增生、肝脂肪浸润及肝出血等急性病变。人体组织的体外试
验证实黄曲霉毒素对人体组织有毒性, 如含 10mg/L 黄曲霉毒素的组织培养液可使人胚
肝细胞 RNA 减少,细胞核形状改变,1mg/L 可阻止肝细胞 DNA 和 RNA 的合成。
黄曲霉毒素引起人类急性中毒,国内外都发生过。我国台湾省有三家农民因食用黄
曲霉毒素含量高(225.9Ixg/kg)的发霉大米,导致 39 人中有 25 人中毒,其中有 3 名
儿童死亡。 1974 年印度两个邦中有 200 个村庄暴发黄曲霉毒素中毒性肝炎, 人发病, 397
死亡 106 人。 中毒患者都食用过霉变的玉米(黄曲霉毒素含量高达 6. 25—15. 6mg/kg)。
中毒临床表现以黄疸为主,且有呕吐、厌食和发热,重者出现腹水、下肢水肿、肝脾肿
大及肝硬化,解剖时发现肝脏有广泛肝胆管增生及胆汁淤积。这是人类急性黄曲霉毒素
中毒典型事件。
(2)慢性中毒:长期少量持续摄人可引起慢性毒性,主要表现为动物生长障碍,肝
脏出现亚急性或慢性损伤。表现为肝功能改变,可见血中转氨酶、碱性磷酸酶、异柠檬
酸酶的活力升高和球蛋白含量升高,白蛋白、非蛋白氮、肝糖原和维生素 A 降低。肝脏
组织学检查可见到肝实质细胞坏死、变性、胆管上皮增生、肝纤维细胞增生、形成再生
结节,甚至肝硬化等慢性损伤等。
(3)致癌性:在猴、大鼠、鱼类及家禽等多种动物诱发实验性肝癌。不同的动物致
癌的剂量差别很大,其中以大白鼠最为明显。实验证实,用黄曲霉毒素含量为 15μg/
kg 的饲料喂大鼠,经 68 周,12 只雄性大鼠全部出现肝癌;黄曲霉毒素诱发肝癌的能力
比二甲基亚硝胺大 75 倍,是目前公认的最强的化学致癌物质之一。黄曲霉毒素不仅可
诱发动物肝癌,对其他部位也可致肿瘤,如胃腺瘤、肾癌、直肠癌及乳腺、卵巢、小肠
等部位肿瘤。
黄曲霉毒素对人类是否有致癌性,虽然目前尚不能肯定。但从亚非国家及我国肝癌
流行病学调查研究发现, 人群膳食中黄曲霉毒素污染程度与居民原发性肝癌的发生率呈
正相关。例如,非洲撒哈拉沙漠以南的高温高湿地区,黄曲霉毒素污染食品比较严重,
当地居民肝癌发病较多。相反,埃及等干燥地区,黄曲霉毒素污染食品较轻,肝癌发病
较少。在菲律宾某些玉米和花生酱受黄曲霉毒素污染较严重的地区,肝癌的发生率较一
般地区高 7 倍以上。我国调查(广西、江苏、上海)也见到类似的情况。提示黄曲霉毒素
有可能与人的肝癌发病有关。
4.预防要点主要是防霉、去毒、经常性食品卫生监测,并以防霉为主。
(1)防霉:食品中真菌生长繁殖的条件,主要是有适宜的湿度、温度和氧气,尤以
湿度最为重要。所以控制粮食中的水分是防霉的关键。在粮食收获后,必须迅速将水分
含量降至安全水分以下,所谓安全水分,就是使粮食不易发霉的最高水分含量。不同的
粮粒其安全水分不同,如一般粮粒含水分在 13%以下,玉米在 12.5%以下,花生在 8
%以下,真菌不易生长繁殖。粮食入仓之后应注意通风,保持粮库内干燥。采用除氧充
氮的方法对防霉也有较好的效果。
(2)去毒:粮食污染黄曲霉毒素后,可采用下列方法去毒:①挑出霉粒:对花生、
玉米去毒效果较好;②研磨加工:发霉的大米加工成精米,可降低毒素含量;③加水反
复搓洗、或用高压锅煮饭;④加碱破坏:适用于含黄曲霉毒素较高的植物油;⑤吸附去
毒:在含毒素的植物油中加入活性白陶土或活性炭等吸附剂,经搅拌、静置,毒素可被
吸附而去除。
(3)经常性食品卫生监测:根据国家有关食品卫生要求和规定,加强食品卫生监测,
限制各种食品中黄曲霉毒素含量,是控制黄曲霉毒素对人体危害的重要措施。我国规定
的几种食品中黄曲霉毒素 B1 的允许量标准见表 2-4-1。
表 2-4-1 我国几种食品的黄曲霉毒素 B1 允许量标准(μg/㎏)
品 种 允许量标准
玉米、花生、花生油 ≤20
玉米及花生仁制品(按原料折算) ≤20
大米、其他食用油 ≤10
其他粮食、豆类、发酵食品 ≤5
牛乳 ≤0.5
婴儿代乳食品 不得检出
(二)赭曲霉毒素(ochratoxin)
是由曲霉属和青霉属产生的一组真菌代谢产物,包括赭曲霉毒素 A、赭曲霉毒素 B、
赭曲霉毒素 c 和赭曲霉毒素 D。其中赭曲霉毒素 A 是已知毒性最强的,可由赭曲霉、洋
葱曲霉、鲜绿青霉、圆弧青霉、变幻青霉等产生。赭曲霉毒素 A 耐热,在正常烹调条件
下不能被破坏,微溶于水,在紫外光照射下可产生微绿色荧光。该毒素相当稳定,溶于
乙醇后在冰箱内避光可保存 1 年。
1.产毒条件及对食品的污染赭曲霉毒素 A 在 30℃和水分活性(供微生物利用的水
分,water activity,aW0.95 条件下生成量最多,但不同的菌种产毒条件也有一定差
异。例如家禽饲料温度为 30℃的条件下,赭曲霉产生赭曲霉毒素 A 的最低 aW0.85;而
在 24℃条件下, 最适 aW 为 0. 而圆弧青霉产生赭曲霉毒素 A 的最适温度为 12—37℃,
99。
aW 为 0.95~0.99。
赭曲霉毒素主要污染玉米、大豆、可可豆、大麦、柠檬类水果,腌制的火腿、花生、
咖啡豆等。赭曲霉在天然食物基质、合成或半合成的培养基中都能产生毒素,将产毒强
的赭曲霉菌株在碎麦粒上培养,可产生大量的赭曲霉毒素 A,而用含有 4%蔗糖和 20%
酵母浸膏的半合成培养基培养赭曲霉也可产生赭曲霉毒素 A。
食品受赭曲霉污染后,主要检出的是赭曲霉毒素 A。美国最先从玉米中检出赭曲霉
毒素 A,含量为 110~1501μg/kg;其后各国在小麦、大麦、发霉饲料、干豆和咖啡豆
中也先后检出了赭曲霉毒素 A。我国部分省市进行调查的结果表明,谷类食品赭曲霉毒
素 A 的污染不太普遍,污染率分别为小麦 2%、玉米 1.25%,而在大米中未检出。我
国除个别样品中赭曲霉毒素 A 含量超过了某些国家制定的限量标准外, 大部分阳性样品
中赭曲霉毒素 A 的含量较低。
2.赭曲霉毒素 A 的毒性赭曲霉毒素 A 的急性毒性很强, 大鼠经口 LD50 为 20~22mg
/kg。动物中毒的靶器官主要为肾脏和肝脏,可见到肾曲管上皮细胞萎缩、间质细胞纤
维化及肾小球透明变性等;肝脏可见脂肪变性及肝细胞透明样变、点状坏死及灶性坏死
等。
大鼠和仓鼠试验发现赭曲霉毒素还有胚胎毒性和致畸陛,如吸收胎增加、胎仔发育
迟缓或者脑积水、额小及心脏缺损等。有报道给猴染毒赭曲霉毒素 A 后可诱导肾细胞的
异常分裂,提示其有致突变的可能。一些动物试验还显示赭曲霉毒素 A 是一种肾脏致癌
剂,用含 40mg/kg 赭曲霉毒素 A 的饲料喂养小鼠 2 年,动物全部出现肾病,部分动物
还出现肾癌和肾腺瘤。
流行病学资料表明,巴尔干地方性肾病可能与居民膳食受赭曲霉毒素 A 污染有关。
近年已有报道, 阿尔及利亚及突尼斯人的肾病发病与赭曲霉毒素 A 摄人量高有明显相关
性。1993 年国际癌症研究机构(IARC)已将赭曲霉毒素 A 定为人类可能的致癌剂。
3.预防措施对赭曲霉毒素污染食品的预防除要对食品采取防霉去毒措施外,还要
限制食品中赭曲霉毒素 A 的含量。 根据动物试验的最低有害作用剂量及考虑到必需的安
全系数,1995 年 FAO/WHO 的食品添加剂与污染物法典委员会(CCFAC)第 44 次会议上,
确定了赭曲霉毒素 A 暂定的每周耐受摄入量(PTWI)为 100ng/kg, 相当于每日 14ng/kg。
我国食品中的限量标准目前正在制定之中。
(三)展青霉索
是一种可由多种真菌产生的有毒代谢产物,如扩展青霉、荨麻青霉、细小青霉、棒
曲霉、土曲霉和巨大曲霉以及丝衣霉等。
展青霉素为无色结晶,熔点约 110℃,在 70~100℃可真空升华。可溶于水和乙醇。
在碱性溶液中展青霉素不稳定,可丧失其生物活性;在酸性溶液中较稳定。
展青霉素可存在于霉变的面包、香肠、水果、苹果汁、苹果酒和其他产品中。在苹
果汁中曾检测其存在水平为 440~3990μg/L,而苹果酒中可高达 45mg/kg。德国有报
道,展青霉素曾与赭曲霉毒素 A 一起从霉变的食品中被检测出来。我国对水果制品中展
青霉素的污染情况调查结果显示,水果制品的半成品(原汁、原酱)阳性检出率为 76.9
%,平均含量为 214μg/kg;而水果制成品的阳性检出率为 19.6%,平均含量为 281
μg/kg。
展青霉毒素对小鼠经 13 LD50 为 35mg/kg。大鼠经 13 投予 30mg,共 3 次即可引起
死亡。小鼠中毒死亡的主要病变为肺水肿、出血,肝、脾、肾淤血,中枢神经系统亦有
水肿和充血。日本曾发生展青霉素污染饲料引起的奶牛中毒事件,主要表现为上行性神
经麻痹、脑水肿和灶性出血。展青霉素对大鼠和小鼠未显示出致畸作用,但对鸡胚却有
明显的致畸作用。展青霉素在组织培养中能抑制细胞及组织的生长,如在组织培养液中
含 1.25 斗 g/ml 浓度的展青霉素可抑制血细胞的生长。它也能抑制肿瘤细胞的生长和
分裂,如 601xg/ml 的展青霉素可抑制小鼠腹水瘤细胞的生长;1001μg/ml 可使小鼠
腹水瘤细胞分化为二倍体的时间由 1.2~2.0 天延长至 4.7~5.5 天。展青霉素能抑
制细胞核有丝分裂,但机制尚不十分明确。虽然在离体试验中展青霉毒素可能抑制恶性
肿瘤细胞的生长,但也能诱发实验肿瘤。例如给雄性大鼠 0.2mg 展青霉素皮下注射,
每周 2 次,共 61~64 周,注射部位可出现纤维肉瘤,将瘤细胞移植于小鼠皮下,仍可
继续生长。但考虑到很多物质都可在大鼠注射部位形成纤维肉瘤,所以对展青霉素的致
癌作用尚需进一步研究。
展青霉素预防的首要措施仍然是防霉,并制定食品限量标准。国外对多数食品制定
的展青霉素限量标准为 50μg/kg。 我国现有的限量标准是原料果汁和果酱为 100μg/
kg,果汁、果酱、果酒、罐头及果脯为 50μg/kg。
(四)单端孢霉烯族化合物
单端孢霉烯族化合物(trichothecenes)是一组由某些镰刀菌种产生的生物活性和
化学结构相似的有毒代谢产物。其基本化学结构是倍半萜烯,因在碳 12、13 位上形成
环氧基,故又称 12,13 环氧单端孢霉烯族化合物(12,13-epoxytrichothecenes)。目
前已知在谷物中存在的单端孢霉烯族化合物主要有 T-2 毒素、二醋酸蔗草镰刀菌烯醇
(di-acetoxyscirpenol,DAS)、雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)和脱氧雪腐镰刀菌烯
醇(deoxynivalenol,DON)。该类化合物化学性质稳定,可溶于中等极性的有机溶剂,
难溶于水。紫外光下不显荧光,耐热,在烹调过程中不易破坏。
1. 单端孢霉烯族化合物的毒性该类化合物毒作用的共同特点是有较强的细胞毒性、
免疫抑制作用及致畸作用,部分有弱的致癌作用。
(1)T-2 毒素: 是三线镰刀菌和拟枝孢镰刀菌产生的代谢产物。 研究表明它是食物中
毒性白细胞缺乏症(ATA)的病原物质。本病的特点是发热,鼻、喉及齿龈出血,有坏死
性咽炎,进行性白细胞减少,严重时可导致败血症。根据 ATA 的临床症状及食物中分离
出的镰刀菌认为,ATA 与 T-2 毒素有关。T-2 毒素的毒性作用极为广泛,可导致多系统
多器官的损伤,尤其是淋巴组织受损最为严重,可造成淋巴细胞变性坏死,说明 T-2 毒
素具有免疫损伤作用。T-2 毒素可致胃粘膜出血及软骨损伤;并能抑制蛋白质和 DNA 合
成;对小鼠有胚胎毒性;也有报道 T-2 毒素具有致癌和促癌的效应。
(2)二醋酸 DDDD 草镰刀菌烯醇:该毒素主要由 DDDD 草镰刀菌和木贼镰刀菌产生。
其毒性与 T-2 毒素相似,可损害动物造血器官、使血细胞持续减少、心肌蜕变出血等。
(3)脱氧雪腐镰刀菌烯醇:该毒素也称致呕毒素(vomitoxin),主要由禾谷镰刀菌、
黄色镰刀菌及雪腐镰刀菌产生。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是赤霉病麦中毒的主要病原
物质。有报道成人食入 250g 含有 10%病麦的面粉,食后 30~60 分钟即可发生中毒。表
现为恶心、眩晕、头痛、呕吐、手足发麻、全身乏力、颜面潮红。停止食用病麦后 1~2
天即可恢复。症状严重者可见呼吸、脉搏、体温及血压的波动,四肢发软、步态不稳、
形似醉酒,故有地方称其为“醉谷病” ,但未见死亡报道。DON 的毒性除表现为致呕吐作
用外,一些研究还表明其有明显的胚胎毒性和一定的致畸、致突变作用。但关于 DON 的
致癌作用目前尚无明确报道。
(4)雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮-x:这两者均为 B 型单端孢霉烯族化合物,可引
起人的恶心、呕吐、头痛、疲倦等症状,也可引起小鼠体重下降、肌肉张力下降及腹泻
等。
2.单端孢霉烯族化合物污染的预防措施 在欧美各国,单端孢霉烯族化合物对谷
物、饮料均有不同程度的污染,T-2 毒素和 DON 在北美和欧洲的谷物和饲料中污染较为
普遍,而 NIV 和 DAS 的污染调查较少。国外资料表明玉米受 NIV 污染较多,小麦受 DON
污染较多,而大麦却常受以上两种毒素的污染。DON 和 NIV 在谷物中的污染量有明显的
地区性差异,如在日本南部,DON 对谷物污染较 NIV 普遍,而在日本北部则相反。1986
年我国在部分省市对正常小麦中 DON 的含量进行了检测,结果安徽、甘肃、河南和上海
DON 的阳性检出率分别为 53.3%、57.0%、57.7%和 100%。甘肃的小麦样品受 DON
污染最严重,平均含量为 2050μg/kg,最高含量达 20000μg/kg。
预防措施仍应是防霉去毒、加强检测及制定食品中限量标准。防霉首先要注意田间
管理,预防赤霉病;粮储期间注意通风,控制粮谷水分在 11%~13%以下。要设法减少
粮食中赤霉病麦粒和毒素,如可采用比重分离法、稀释法或碾磨去皮法等减少食用病麦