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單端孢霉烯族化合物（一）
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
單端孢霉烯族化合物是一組由鐮刀菌的某些菌種產(chǎn)生的生物活性和化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的有毒代謝產(chǎn)物，如圖11―4所示。到目前為止，從真菌培養(yǎng)物及植物中已分離出化學(xué)結(jié)構(gòu)基本相同的單端孢霉烯族化合物148種。根據(jù)相似的功能團(tuán)可將其分為A、B、C和D四個(gè)型。A型的特點(diǎn)是在C-8上有一個(gè)與酮不同的功能團(tuán)，這一型包括T-2毒素和二醋酸薰草鐮刀菌烯醇(DAS)。B型在C-8上有一羧基官能團(tuán)，以脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)和雪腐鐮刀菌烯醇(NIV)為代表。C型的特點(diǎn)是在C-7，8或C-9，10上有一個(gè)次級(jí)環(huán)氧基團(tuán)。D型在C-4和C-5之間有兩個(gè)酯相連。天然污染谷物和飼料的單端孢霉烯族化合物有A型中的T-2毒素、二醋酸薰草鐮刀菌烯醇和B型的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、雪腐鐮刀菌烯醇。
單端孢霉烯族化合物為無色結(jié)晶，該化合物非常穩(wěn)定，難溶于水，溶于其他極性溶劑，在烹調(diào)等加熱過程中不會(huì)被破壞。在紫外線下不顯熒光。禾谷鐮刀菌在谷物上的適宜繁殖溫度為16～240C，相對(duì)濕度為85％。
二、污染來源與分布
赤霉病是糧食作物的一種重要病害，食用赤霉病谷物可引起食物中毒。引起小麥赤霉病的霉菌主要為禾谷鐮刀菌。引起赤霉病的霉菌，可以產(chǎn)生兩類霉菌毒素：一類為具有致嘔吐作用的赤霉病麥毒素，主要有二氫雪腐鐮刀菌烯酮、T-2毒素、鐮刀菌烯酮-X等，這些毒素都屬于單端孢霉烯族化合物；另一類是具有雌性激素作用的玉米赤霉烯酮。
大多數(shù)單端孢霉烯族化合物是由鐮刀菌屬的一些菌種產(chǎn)生的，A型單端孢霉烯族化合物的產(chǎn)生菌有三線鐮刀菌、擬枝孢鐮刀菌、梨孢鐮刀菌、木賊鐮刀菌等；B型單端孢霉烯族化合物的產(chǎn)生菌主要有禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌。
鐮刀菌屬的菌種廣泛分布于自然界，從土壤中可分離到50多種鐮刀菌，世界各地均有污染。這些真菌及其毒素主要侵害玉米、小麥、大米、燕麥、大麥等谷物。在我國，禾谷鐮刀菌引起的赤霉病毒流行頗廣，由此引起的人畜中毒事件屢有發(fā)生。
雖然我國建立的T-2毒素檢測方法較早，但實(shí)際上脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、雪腐鐮刀菌烯醇和二醋酸薰草鐮刀菌烯醇在食品和飼料中的污染比T-2毒素更普遍，更應(yīng)引起人們的重視。1986年我國在安徽、河南、甘肅、上海赤霉病麥流行區(qū)調(diào)查的結(jié)果是，脫氧雪腐鐮刀菌烯醇樣品陽性率分別為53.3％、57.O％、57.7％和100％。甘肅的小麥樣品受脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的污染嚴(yán)重，平均含量為2050μg／kg，最高含量達(dá)2.000μg／kg。
三、毒性與危害
單端孢霉烯族化合物的主要毒性作用為細(xì)胞毒性、免疫抑制和致畸作用，甚至還有弱的致癌性。
單端孢霉烯族化合物可引起豬、狗、貓、雛鴨等動(dòng)物急性中毒，對(duì)各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的LD50見表11―5。中毒動(dòng)物主要癥狀有嘔吐、衰弱、血性腹瀉及運(yùn)動(dòng)失調(diào)等。肉眼可見腸道、淋巴結(jié)和心臟多發(fā)性出血點(diǎn)或出血斑，腸腔內(nèi)含有大量的暗紅色內(nèi)容物。顯微鏡下可見腸道、淋巴結(jié)、心臟出血，胃腸道上皮細(xì)胞壞死，淋巴結(jié)、骨髓及肝臟細(xì)胞構(gòu)成減少。
有些單端孢霉烯族化合物可影響動(dòng)物的免疫系統(tǒng)而改變其免疫應(yīng)答，導(dǎo)致遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)以及抗感染能力降低。
T-2毒素能在不同細(xì)胞系中誘發(fā)染色體畸變，增加姐妹染色單體交換頻率和微核率。T-2毒素對(duì)小鼠具有胚胎毒性和致畸性，導(dǎo)致骨髓、內(nèi)臟畸形和死胎。Correr(1988)還通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，喂飼T-2毒素的小鼠肉瘤、艾氏腹水瘤和黑色素瘤的發(fā)生率均顯著高于對(duì)照組。
由雪腐鐮刀菌產(chǎn)生的雪腐鐮刀菌烯醇也可致動(dòng)物(牛、馬)造血機(jī)能障礙，出現(xiàn)放射線樣損害。這種鐮刀菌還可產(chǎn)生另一種毒素，名為鐮刀菌烯酮-X，小鼠急性毒性LD50不論口服或注射均為4～4.5mg／kg之間。在日本此類鐮刀菌污染的大米、小麥曾引起人中毒，中毒者出現(xiàn)惡心、嘔吐、嗜睡、腹瀉、出血等癥狀。從霉變大米中分離出了上述兩種毒素。此外，給小鼠及大鼠飼喂雪腐鐮刀菌感染的霉米，或用鐮刀菌烯酮-X口服或皮下注射，長期實(shí)驗(yàn)?zāi)苷T發(fā)出不同程度的小腸腺癌、膽囊的囊腺瘤、白血病和淋巴肉瘤等。
關(guān)于單端孢霉烯族化合物造成的人類食物中毒，全世界還有不少報(bào)道。1931～1947年發(fā)生在前蘇聯(lián)的食物中毒可能與攝食被鐮刀菌污染的谷物有關(guān)，中毒者主要表現(xiàn)為口腔、食管和胃的慢性損傷，嚴(yán)重的白細(xì)胞缺乏、骨髓再生障礙等。研究者從食物中分離出了鐮刀菌。1945～1963年日本和韓國發(fā)生的赤霉病谷物中毒，主要癥狀為惡心、嘔吐、腹瀉和腹痛。懷疑是由谷物中的禾谷鐮刀菌引起。
1985年在我國河南濮陽發(fā)生的一起赤霉病麥中毒事故，共217人食用病麥，101人中毒，主要癥狀為惡心、嘔吐、頭痛、腹痛、腹瀉等。從引起中毒的14份病麥中均檢出脫氧雪腐鐮刀菌烯醇。類似中毒現(xiàn)象1987年也曾在印度發(fā)生。
單端孢霉烯族化合物引起的食物中毒現(xiàn)象已引起世界各國的重視。加拿大、美國等國已制定了小麥中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的限量標(biāo)準(zhǔn)，前蘇聯(lián)曾制定了T-2毒素的限量標(biāo)準(zhǔn)。為防止脫氧雪腐鐮刀菌烯醇引起的食物中毒，保護(hù)消費(fèi)者的身體健康，我國于1996年也制定了小麥、玉米及其制品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的限量標(biāo)準(zhǔn)為：小麥、小麥面粉、玉米和玉米粉均≤1000μg／kg。
四、防止單端孢霉烯族化合物中毒的措施
①谷物收獲后要及時(shí)曬干脫水，儲(chǔ)存在于燥、通風(fēng)處，倉儲(chǔ)要定期翻曬，以防霉變。
②食品加工前應(yīng)對(duì)儲(chǔ)存的糧食進(jìn)行霉菌毒素含量分析，超標(biāo)者不能用于食品加工。
③提高識(shí)別霉變食品的能力，對(duì)肉眼可見的發(fā)霉豆類、谷物等食品，應(yīng)挑出霉變顆粒后再加工食用。發(fā)霉嚴(yán)重者不能食用。
④培育優(yōu)質(zhì)、抗病的谷物品種。既可減少農(nóng)作物病害，降低經(jīng)濟(jì)損失，又可防止人類霉菌毒素中毒，保障人類身體健康。
五、單端孢霉烯族化合物的檢測
(一)農(nóng)產(chǎn)品中T-2毒素的測定
1、原理
樣品經(jīng)提取凈化后制備成樣液，樣液滴加在硅膠薄層板上展開后，再噴以硫酸甲醇溶液，加熱，使T-2毒素在紫外光下產(chǎn)生一種具有藍(lán)色熒光的物質(zhì)，根據(jù)在薄層板上顯示熒光的最低檢出量與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)比較進(jìn)行定量。
2、試劑
T-2毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液：用T-2毒素標(biāo)準(zhǔn)品配制成1mg／mL的無水乙醇溶液，取此液再以無水乙醇稀釋成含T-2毒素為4μg／mL的使用液，置40C下保存。
3、測定方法
(1)提取及凈化 稱取粉碎過20目篩的樣品20g，置200mL具塞錐形瓶中，加乙腈50mL，提取20min(偶爾振搖幾下)，用折疊式快速濾紙過濾到200mL燒杯中，殘?jiān)儆靡译嫣崛纱危看?5mL，合并乙腈，置水浴上將溶液蒸至50mL左右，轉(zhuǎn)移至250mL分液漏斗中，加己烷50mL，振搖1min，放出下層溶液于原燒瓶中。在水浴上將溶液濃縮至10mL左右。在另一200mL燒杯中加入50mL水、5mL 15％三氯化鐵溶液，邊攪拌邊加入1mol／L氫氧化鈉溶液，使pH值達(dá)4.6左右，此時(shí)液體呈膠狀，將配制好的部分鐵膠溶液(約2／3)加入樣品中，充分混勻，靜置數(shù)分鐘后，過濾至75mL蒸發(fā)皿中，用剩余的鐵膠溶液充分淋洗盛樣品的燒杯，過濾，濾液一并加入蒸發(fā)皿中，置水浴上濃縮至乙腈完全蒸發(fā)(約需10min)。剩下的水溶液在室溫下冷卻，轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，用15mL二氯甲烷淋洗蒸發(fā)皿后加入分液漏斗，輕輕振搖，提取30s，靜置分層，放二氯甲烷層于75mL蒸發(fā)皿中，水層再用二氯甲烷提取兩次，每次15mL，合并二氯甲烷于蒸發(fā)皿中，置水浴上通風(fēng)揮干，放冰浴中冷卻，準(zhǔn)確加入丙酮1mL，充分混合，轉(zhuǎn)移至具塞小瓶中，供薄層點(diǎn)樣用。
參考資料：環(huán)境中有毒有害物質(zhì)與分析檢測
