污染食物并能产生毒素的霉菌有哪些?

霉菌在自然界分布广泛,由于能形成各种微小孢子,容易污染食品。食品被霉菌污染后,不仅可导致腐败变质,部分霉菌还可产生毒素,误食造成人畜霉菌毒素中毒。霉菌毒素是霉菌产生的有毒次级代谢产物。自20世纪60年代发现高度致癌的黄曲霉毒素以来,霉菌和霉菌毒素对食品的污染日益引起人们的关注。真菌毒素通常具有耐高温、无抗原性、主要侵害实质器官等特点,且大多数真菌毒素还具有致癌作用。真菌毒素的作用包括减少细胞分裂、抑制蛋白质合成和DNA复制、抑制DNA与组蛋白形成复合物、影响核酸合成和降低免疫反应。根据霉菌毒素的靶器官,可分为肝毒性、肾毒性、神经毒性和光过敏性皮炎。人和动物一旦食用含有大量霉菌毒素的食物,往往会发生急性中毒,而长期摄入含有少量霉菌毒素的食物,则会导致慢性中毒和癌症。因此,粮食、粮食霉变不仅会造成经济损失,误食还会造成人畜急性或慢性中毒,甚至导致癌症。

3.1霉菌产毒特性

1)霉菌的产毒仅限于少数产毒霉菌,产毒菌株中只有一部分产生毒素。2)强毒株的毒力也表现出变异性和变异性。经过几代培养,强毒株可以完全失去毒力,而非强毒株在一定条件下可以产生毒力。所以在实际工作中要随时考虑这个问题。3)一个菌株或品系可以产生几种不同的毒素,同一种霉菌毒素也可以由几种霉菌产生。4)产毒菌株需要一定的条件,主要是基质的种类、水分、温度、湿度、空气流通。

3.2主要有毒霉菌

目前,已知污染谷物和食品并具有毒性菌株的霉菌有以下种类:

3.2.1曲霉属

曲霉菌有发达的菌丝体,菌丝体是多细胞的,有隔膜。其无性繁殖产生分生孢子,分生孢子梗不分枝,分生孢子顶端膨大成球形或木棒形,称为顶囊。一层或两层叶柄从顶囊放射出来,叶柄顶端附着一系列分生孢子。分生孢子有不同的颜色,如黑色、棕色和黄色。曲霉属的有性世代产生一个封闭的蒴果,其中含有许多球形的子囊孢子。曲霉在自然界中分布广泛,分解有机物的能力很强。一些曲霉属物种,如黑曲霉,广泛用于食品工业。同时,曲霉菌也是一种重要的食品污染霉菌,它能导致食品腐败变质,有些菌种还会产生毒素。曲霉中能产生毒素的种类有黄曲霉(黄曲霉)、赭曲霉(杂色曲霉)、烟曲霉、构巢曲霉(寄生曲霉)等。

青霉属

青霉菌的菌丝体无色或浅色,有许多分枝和横隔。从菌丝到有横隔的分生孢子,顶端分枝1~2次。这些分枝称为二级分枝和花序梗基部,在花序梗基部产生许多花序梗,在花序梗顶部有分生孢子。这种结构被称为扫帚。分生孢子可以有不同的颜色,如青色、灰绿色、黄褐色等。、和扫帚体有单轮、对称多轮和不对称多轮。只有少数种类的青霉菌形成封闭的壳并产生子囊孢子。青霉菌分布广泛,种类繁多,常存在于土壤、粮食、水果和蔬菜中。有些种类具有很高的经济价值,能产生多种酶和有机酸。另一方面,青霉菌能引起水果、蔬菜、谷物和食品的腐败变质,某些种类和菌株也能产生毒素。例如,岛青霉(P.islandicum)、桔青霉(P.citrinum)、黄绿青霉(P.citreo-viride)、红色青霉(P.rubrum)、扩展青霉(P.expansum)、圆弧青霉、青霉、扩展青霉、扩展青霉和扩展青霉。

镰孢菌属

该属气生菌丝发达或不发达,分生孢子可分为两种:大分生孢子,具3~7个隔膜,产于菌丝的短爪状突起上或黏菌体内,形状多样,如镰刀形、纺锤形等。小分生孢子有1~2个隔膜,产生于分生孢子梗上,呈椭圆形和卵圆形。气生菌丝、粘孢子和菌核可以是各种颜色,基质可以染成各种颜色。

镰刀菌包括许多种,其中大多数是植物病原体,并能产生毒素。如禾谷镰孢菌、玉米赤霉病菌、早熟禾镰孢菌、无菌镰孢菌、尖孢镰孢菌、串珠镰孢菌、串珠镰孢菌、木贼镰孢菌、南方镰孢菌、粉红镰孢菌等。

链格孢属

菌丝有横隔,匍匐生长,分生孢子梗短,单生或丛生,多数不分枝。分生孢子顶端的分生孢子形状和大小不一,有桑葚形、椭圆形和卵圆形,分生孢子有垂直的和水平的。

隔膜和顶端伸长成喙状,多细胞。孢子是棕色的,数量不变的连接成链。没有发现有性世代。

链格孢菌广泛分布于土壤和空气中,其中一部分是植物病原菌,可引起果蔬腐败变质并产生毒素。

其他属

粉毛癣菌、木霉、莴苣、黑色短梗霉等。

3.3主要真菌毒素

3.3.1黄曲霉毒素

黄曲霉毒素(简称AFT或AT)是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物。寄生曲霉菌的所有菌株都能产生黄曲霉毒素,但寄生曲霉菌在中国很少见。黄曲霉是我国食品和饲料中常见的真菌。黄曲霉毒素因其强致癌性而备受关注。然而,并非所有的黄曲霉菌都是产毒素菌株,即使是产毒素菌株也只有在适宜的环境条件下才能产生毒素。

3.3.1.1黄曲霉毒素的特性

黄曲霉毒素的化学结构是二氢呋喃和氧杂萘酮。到现在已经分离了十几个,比如B1,B2,G1,G2,B2a,G2a,M1,M2,P1等等。其中B1毒性最大,致癌性最强,其毒性比氰化钾大100倍,仅次于肉毒杆菌毒素,是最强的真菌毒素。致癌作用强于所有已知的化学致癌物,比二甲基亚硝胺强75倍。黄曲霉毒素具有耐热的特性,其裂解温度为280℃,在水中的溶解度很低,能溶于油类和各种有机溶剂。

3.3.1.2黄曲霉产毒条件

黄曲霉生长和产毒的温度范围为12~42℃,产毒最适温度为33℃,最适Aw值为0.93~0.98。黄曲霉在含水量为18.5%的玉米、大米、小麦上生长时,第三天开始产生黄曲霉毒素,第十天达到高峰,之后逐渐减少。当细菌形成孢子时,菌丝体产生的毒素逐渐排放到基质中。黄曲霉产毒的这种延迟意味着,如果把水分含量高的粮食在两天内烘干,粮食的水分含量就会降到13%以下,即使黄曲霉被污染,也不会产生毒素。

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黄曲霉毒素污染可发生在多种食物中,如谷物、油籽、水果、干果、调味品、乳及乳制品、蔬菜、肉类等。其中,玉米、花生和棉籽油最容易受到污染,其次是大米、小麦、大麦和豆类。花生、玉米等谷物是产黄曲霉毒素菌株生长和产生黄曲霉毒素的适宜底物。花生和玉米在收获前可能被黄曲霉污染,使得成熟的花生不仅污染黄曲霉还携带毒素。玉米果穗成熟时,不仅能从果穗中分离出黄曲霉菌,还能检出黄曲霉毒素。