青霉毒素的研究进展

青霉毒素的研究现状摘要：本文从青霉毒素的种类、检测方法和消除方法三个方面综述近年青霉毒素的研究现状。

前言：霉菌毒素很容易直接通过农作物产品（如谷物、油料作物的籽实、坚果、咖啡等）、水果及果汁、饮料（白酒或啤酒）、调味品以及动物产品进入人得食物链，因此霉菌毒素污染食物的现象在世界范围内普遍存在。

霉菌毒素对农作物的污染给食品工业、饲料工业和畜牧业生产带来了一系列不容忽视的问题。

据估计，全世界每年因霉变而损失的粮食就占其总产量的2%左右，至于霉变对人畜引起的健康等危害，更是难以统计。

产毒霉菌主要包括六大类：曲霉菌属、镰孢霉菌属、青霉菌属、麦角菌属、葡萄穗霉菌属和内生真菌属，其中大多数产毒霉菌属于曲霉菌属、青霉菌属和镰孢霉菌属。

青霉菌属作为三类主要产毒霉菌之一，本文将对青霉毒素的相关研究现状进行综述。

1青霉菌属概述[1]青霉菌属是一个数量多、种类复杂的霉菌家族，世界各地均存在这种霉菌，亚热带和温热带地区是其主要分布区域。

它们一般被看作是腐生生物，在营养物质的循环中起着重要作用，在高温和低水活度（指产品蒸汽压与纯水蒸汽压的比值）条件下，具有较强的生存能力，能够在大量的农作物上生存繁殖，有时还有有限的寄生现象。

由于青霉菌属比曲霉菌属对温度的适应范围广，在温暖气候条件下的数量更大，因此农作物在储藏过程中更容易受到这种霉菌的污染。

青霉菌是真菌门、子囊菌纲、散囊菌科中的青霉菌属的种类，是橘子等水果、蔬菜、食品和衣物皮革上最常见的一类腐生菌。

青霉的菌落呈密毡状或松絮状，大多为灰绿色，菌丝与曲霉相似，但无足细胞，其分生孢子梗具有横隔，顶端不膨大，有扫帚状分枝，称为帚状枝。

帚状枝是由单轮或两轮到多轮分枝系统构成，对称或不对称，最后一级分枝称为小梗，小梗上产生成串的分生孢子，分生孢子青绿色。

着生小梗的细胞称梗基，支持梗基的细胞称为副枝。

由于分生孢子的数量很大，所以，此时青霉的颜色则由白色变成青绿色。

分生孢子散落后，在适宜的条件下萌发成新的菌丝体。

青霉的有性生殖极少见，有性过程产生球形的子囊果叫闭囊壳，其内有多个子囊散生，每个子囊内产生子囊孢子。

子囊孢子散出后，在适宜的条件下萌发成新的青霉菌丝体。

青霉与曲霉十分接近，种类繁多，分布同样极为广泛，青霉菌属中有的菌种在工业上具有很高的经济价值。

有些青霉能产生有机酸，如柠檬酸、延胡索酸、草酸、葡萄糖酸等。

但青霉最著名的是生产抗生素，如利用产黄青霉（P. chrysogenum）系选育出来的某些菌株能生产青霉素。

此外，有的青霉菌还用于生产灰黄霉素及磷酸二酯酶、纤维素酶等酶制剂。

同时，许多青霉也是常见的有害菌，危害水果，如白色青霉（P. albicans）危害柑橘，扩展青霉（P. expansum）危害苹果。

青霉菌亦经常侵染工业产品、食品和饲料；有些则与动物及人类的疾病有关。

在实验室也是常见的污染菌。

青霉菌易感染储藏谷物，作物收获前的污染比较少见。

草酸青霉可造成籽实和外皮损伤，引起穗腐病。

绳状青霉可造成籽实脱皮，但通常不影响种子的活力。

从小粒作物籽实中也偶尔发现青霉菌。

持续的潮湿天气或作物倒伏均有利于青霉菌的感染。

2青霉毒素青霉毒素及其中毒病，虽然发现已有八十多年的历史，但除日本、美国有所报道外，尚未引起其它国家的足够重视。

我国郭玉学等（1990年）曾报导过猪的桔青霉素中毒，此后，未见有对其它青霉毒素更深人的研究报告。

基于青霉毒素致毒具有慢性、隐蔽性和潜在性的特点，又加上其诱发肿瘤具有长期、多次和少量的特性，因此，笔者深感有必要对青霉毒素的毒性作用进行研究和探讨，为防治人和动物青霉毒素中毒提供科学依据为此，下面就青霉毒素的一般性状和理化特性、各种毒素的毒性评价以及临床中毒症状等几方面加以论述。

青霉毒素的一般性状和理化特性包括其主要的产毒青霉、次产毒青霉、分子式、分子量、溶解性、熔点以及紫外线吸收光谱。

了解青霉毒素的一般性状和理化特性，有助于对各种毒素的提取、纯化、含量测定，也有利于我们对其进行毒理学研究。

现将六种青霉素的一般性状和理化归纳于表1[2]，以供参考。

2.1展青霉素[1]展青霉素（Patalin）主要是由青霉和曲霉（扩展青霉、站青霉、棒型青霉、人、土壤青霉、新西兰青霉、石状青梅、粒状青霉、梅林青霉、圆弧青霉、产黄青霉、娄地青霉、棒曲霉、巨大曲霉、土曲霉和雪白丝衣霉）产生的一种具有致畸性和致癌性的有神经毒性的真菌代谢产物。

主要在苹果及其制品中检出，在梨、桃、山楂、番茄、橙子及其制品中也有检出。

人类饮食中的展青霉素主要来源于被霉菌污染的苹果或苹果汁。

2.2黄绿青霉素[1]黄绿青霉素（Citreoviridin，CIT）是主要黄绿青霉菌产生的具有生物活性的代谢产物，于20世纪40年代首次发现并分离提纯CIT是一种具有心脏血管毒性、神经毒性、遗传毒性的真菌毒素。

其急性中毒症状主要有瘫痪、麻痹、呕吐和呼吸衰竭。

在克山病病因研究过程中，我国学者依据大量的流行病学事实，首次提出CIT是导致克山病的可以病因。

克山病病区的居民所吃的粮食都有霉焐现象，且从这些粮食样品中分离到了黄绿青霉菌。

实验发现当谷物中的水分含量达14.6%时，黄绿青霉菌即开始生长。

同时发现，黄绿青霉菌在大米中生长最快，产毒数量也最高，其次是玉米、谷物和小麦。

在粮食储存条件不好、潮湿的情况下，黄绿青霉菌生长迅速，粮食污染加重。

季节变化和雨季时，相对凉爽和潮湿时，产毒量增加。

大米水分达到14.6%就会有黄绿青霉生长，温度在12~13℃会形成黄变米，米粒上有淡黄色病斑，同时产生黄绿青霉毒素。

在被正青霉菌（Eupericillium ochrosalmoneum）污染的玉米中一般也会存在大量的黄绿青霉素。

该毒素为神经毒，毒性强，不溶于水，加热至270℃是失去毒性。

中毒特征为中枢神经麻痹，进而发展为心脏及全身麻痹，最后呼吸停止而死亡。

急性心脏型脚气病出现了几个世纪之久，其发生的地区包括20世纪早期的日本和其他亚洲国家，特征为心悸、恶心、呕吐、呼吸困难、脉搏加快、异常心音、低血压、不安和强烈的狂躁，最后导致呼吸衰竭和死亡。

急性心脏型脚气病一直被认为是由于感染或者维生素缺乏造成的，直到成功分离出一种霉菌，将其提取产物做出鉴定，并分析了产物的结构之后，才知道这种病其实是一种深黄色的化合物所致。

这种深黄色的化合物正是黄绿青霉素，研究人员用动物实验成功地复制了它所造成的神经综合征和呼吸衰竭。

2.3青霉酸[3]青霉酸（Penieilie acid，PA）主要是由圆弧青霉、软毛青霉、马顿青霉、托姆青霉、徘徊青霉、棒形青霉以及棕曲霉等产生的多聚乙酰类霉菌毒素，有人曾在感染软毛青霉和圆弧青霉的玉米中分离出很高的青霉酸。

研究者还发现，产PA的霉菌在5～32℃都产毒，所以低温贮藏食品霉变也可能会污染PA，但在15～20℃温度较高时产毒最高。

产PA的霉菌主要寄生在高粱、大麦、燕麦、玉米和大米中，而寄生在花生、大豆、棉籽同样的霉菌却不生成毒素。

青霉酸能引起肾、肝和心肌细胞变性，降低平均红细胞总数、血红蛋白和决蛋白，并使血液尿素氮升高，还能引起中毒性肾病。

2.4桔青霉素[1]桔青霉毒素（Citrinin）是青霉菌属和曲霉菌属的某些菌株产生的真菌毒素，于1931年首次被分离纯化。

桔青霉毒素主要是一种肾毒性毒素，它能引起狗、猪、鼠、鸡、鸭和鸟类等多种动物肾变。

有多种青霉菌属真菌和曲霉菌属真菌能在自然或人工条件下产生桔青霉毒素。

如青霉中的橘青霉、纠缠青霉、瘿青霉、黄绿青霉、点青霉、扩展青霉、詹森青霉等。

其中橘青霉是自然界中最重要的桔青霉毒素产生菌。

橘青霉在自然界中分布广泛，在温暖的气候条件下生长繁殖迅速，它经常和纤维的降解，玉米、大米、小麦等农产品或食品的霉变有关。

在大米中及大米的产地，该菌是普遍存在的。

近年来的调查研究发现：在许多农产品（如玉米、大米）和乳酪、苹果、梨和果汁等食品中都有可能检测到桔青霉毒素和分离到产桔青霉毒素的菌株，不同的菌株之间产毒能力和产毒条件差异很大，为预防和控制带来了困难。

因此，桔青霉毒素引起的污染问题越来越受到人们的关注。

2.5红色青霉素[2]Burnside等曾报告从美国东南部发生猪和牛霉菌中毒病地区的发霉玉米饲料中，首先分离出红色青霉P-13，并以此菌人工感染的玉米饲料喂猪、小白鼠、马和雄山羊，可引起这些动物的发病和死亡，中毒动物各个器官均呈现充血和出血，以肝脏和肾脏最明显，发生中毒性细胞变化。

Wilson等曾从红色青霉培养物中提取出一种酸性化合物，经腹腔注射、静脉注射和经口灌喂进行动物实验，发现均可产生中毒性肝炎和全身出血症状。

Forgacs等曾报告，用红色青霉和产紫青霉感染谷粒饲喂小鸡，同样出现各种组织的充血和出血名取等曾证明产紫青霉也能够产生红色青霉素B。

Moss等曾证实红色青霉素存在两种化学结构，即红色青霉素A和B，B是主要的毒素，其毒性较大。

毒素主要损害肝脏、肾脏和引起全身出血。

2.6震颤毒素[4]震颤毒素（Fumitremorgins，FT）是主要由烟曲霉产生、对实验动物有较强毒性的一类毒素，包括震颤毒素A-N、疣孢青霉原和TR-2。

Yamazaki等在研究与食物中毒有关的真菌中，分离出8株烟曲霉，并从其有毒提取物中分离出对小鼠具有霞颤毒性的物质，命名为震颤毒素A及B（简称FTA和FTB）。

1981年，Horie等首次分离出FTA和FTB。

在震颤毒素中，以FTA、FTB、FTC及疣孢青霉原较为常见。

国外对FTA及FTB等的理化性质毒性、化学合成、中毒机理等方面进行了大量的研究，但未见人类食物中毒的报道。

到目前为止，已从9种真菌（主要是烟曲霉和青霉）的代谢产物中检出震颤毒素。

震颤毒素被认为与串珠霉症、燕麦草蹒跚症和伐木工人病等有关，而且对FTA及FTB的研究有助于建立动物惊厥模型及对抗惊厥药物筛选和防治的研究。

震颤毒素属神经毒．此外，它还可引起肾功能损害。

3检测方法[5]3.1薄层色谱法（TLC）TLC法可以检测多种霉菌毒素，也是目前我国检测粮油食品中黄曲霉毒素和赭曲霉毒素等的国标方法。

其检测原理是：样品经提取、浓缩、薄层分离后，利用真菌毒素在特定波长紫外光照射下产生荧光，根据其在薄层上显示的荧光斑点的强弱与标准品比较定量。

本法设备简单、成本低，因低于大多数国家制定的黄曲霉毒素标准限量，故在基层实验室得到广泛应用。

为了提高TLC法的检测精度，在此基础上又发展了高效薄层层析法（HPTLC），该法可根据待测样品的不同改变各种分析条件，如展开剂、进样技术、展开槽、检测方式等，以得到最佳效果。

随着薄层扫描层析仪的出，使TLC或HPTLC法实现了定性定量的自动化，直接测定黄曲霉毒素的含量，使分析速度加快。

3.2高效液相色谱法（HPLC）HPLC法是20世纪70年代发展起来的一种以液体为流动相的新型色谱技术，近年来已成为现代仪器分析中应用最广泛的一种方法。