第四讲真菌毒素真菌毒素•真菌毒素(Mycotoxin)是真菌产生的次级代谢产物,目前已知有200多种不同的真菌毒素。•对人类危害大的真菌毒素,它们一般同时具有毒性强和污染频率高的特点,其中包括黄曲霉毒素,赭(棕)曲霉毒素;等。真菌毒素的危害•根据作用的靶组织分类,真菌毒素可分为肝脏毒、肾脏毒、心脏毒、造血器官毒等。人或动物摄入被真菌毒素污染的农、畜产品,或通过吸入及皮肤接触真菌毒素可引发多种中毒症状。如致幻,催吐,出血症,皮炎,中枢神经受损,甚至死亡。•动物试验和流行病学的调查结果还证实,许多真菌毒素还可在体内积累后产生致癌、致畸、致突变、类激素中毒,白细胞缺乏症等,对机体造成永久性损害。我国真菌毒素中毒情况据不完全统计,自1972年至1987年,我国北方地区13个省发生食用变质甘蔗中毒病案825例,死亡78人,其中河北乐亭一次中毒死亡8人,而且相当比例的重病人遗留终生残疾。经研究证实是节菱孢产生的三硝基丙酸中毒。黄曲霉毒素B1•黄曲霉毒素B1是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物。即含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮(香豆素)。前者为基本毒性结构,后者与致癌有关。T-2毒素•T-2毒素为剧毒(猪静注LD50=1.2mg/kg),具有明显的细胞毒,而且是体内蛋白质合成的抑制剂,有致畸性和致突变性。中毒后呕吐,腹泻,严重时损伤造血组织。玉米赤霉烯酮(ZEN,F-2)•玉米赤霉烯酮是另外一种从赤霉病麦中分离出来的真菌毒素(化学名称为6-(10-羟基-6-氧基碳烯基)-β-雷锁酸-μ-内酯,分子量为318),主要污染小麦、大米、玉米、荞麦等谷物,是一种生殖系统毒素,有强烈致畸作用。赭曲霉毒素A(OA)•赭曲霉毒素A(OA)主要表现为很强的肾脏毒(大鼠经口LD50=20mg/kg)并有致畸性和致癌性,污染的谷物主要为麦类及玉米。黄曲霉毒素M1(AFM1)•黄曲霉毒素M1(AFM1)是AFB1经动物代谢产生的衍生物,可以从内脏、尿和乳汁中测出。尿或乳汁中排出的AFM1的量约为摄入AFB1量的1%。AFM1的毒性(鸭雏经口LD50≈0.32mg/kg)仅次于AFB1,致癌性也相似。因此乳及乳制品中AFM1的污染控制是食品卫生工作的重要环节。我国规定牛乳中AFM1的含量不得超过0.5μg/kg,杂色曲霉素和展青霉素•杂色曲霉素(柄曲霉素,分子量324)是一种很强的肝及肾脏毒素。可导致胆管癌和肝癌,有致突变性,但对食品的污染频率较低。•展青霉素(PTL)有致癌性,也有致畸、致突变作用,在水果制品中的污染较为严重。串珠镰刀菌素(MF)•串珠镰刀菌素(MF)属剧毒物,有很强的心脏毒,中毒死亡后可见心肌坏死性病变,近年研究表明该毒素可能是克山病主因。串珠镰刀菌广泛污染粮食作物,其中对玉米的污染率较高。Poisonousmushroom2005年,江西赣县村民死亡事件调查:毒蘑菇害死8人。蘑菇中毒病例分成6种类型•(1)胃肠中毒型:通常的中毒症状是强烈恶心、呕吐,腹痛、腹泻等,毒粉褶菌、臭黄菇和毛头乳菇,黄粘盖牛肝菌和粉红枝瑚菌等毒蘑菇可引起此类型中毒,已知有80余种。(2)神经精神型:已知有60余种。中毒症状是精神兴奋,精神错乱或精神抑制等神经性症状。如毒蝇鹅膏菌、半卵形斑褶菇中毒后可引起幻觉反应。(3)溶血型:主要症状是在1-2天内发生溶血性贫血,症状是突然寒战,发热,腹疼头疼,腰背肢体疼,面色苍白,恶心,呕吐全身虚弱无力,烦躁不安和气促。此类中毒症状主要由鹿花菌引起。•(4)肝脏损害型:引起这类中毒有关的种约20余种。除上述已提到含毒肽、毒伞肽的种类外,如环柄菇属的某些种。(5)呼吸与循环衰竭型:引起这种类型的毒蘑菇主要是亚稀褶黑菇。死亡率较高。(6)光过敏性皮炎型:我国目前发现引起此类症状的是叶状耳盘菌。毒蘑菇的特征•1、形状奇怪,颜色鲜艳;•2、菌盖上生有刺疣、鳞片等;菌柄上同时有菌托;•3、嗅有臭味,无菌香味;味道辛辣、极苦。•4、菌体受伤后伤口变色,汁液浑浊;•5、菌柄不生蛆,不生虫,鸟兽不食;•6、生于阴暗、潮湿污秽的地方;•7、与葱、蒜、大米、银器等共煮呈乌黑色。•8、毒素成分:毒蘑菇碱、毒蘑菇溶血素、毒肽等。CyclopeptideContainingMushrooms•含这类毒素最常见的毒蘑菇是鳞柄白毒鹅膏Amanitavirosa和条纹毒鹅膏Amanitaphalloides。前者也被称为“致命小天使(destroyingangel)”,后者被称为“死亡菌盖(deathcap)”。其它属的也有个别种含有此类毒素。~mflorian/mycology/fungi/amanphal.html鳞柄白毒鹅膏Amanitavirosa“致命小天使(destroyingangel)”鹅膏毒环肽(Amanitins)•这类毒素很小剂量就可致人于死命(LD500.1mg/kg),比氰化物的毒性还大数十倍。•鹅膏毒环肽(Amanitins)直接侵犯细胞核,与RNA聚合酶II结合,导致RNA及蛋白合成停止,迅速损坏肠、肾和肝。糟糕的是这种损坏不可逆转,至今还无解毒剂可解。含8个氨基酸的Amatoxin或Amanitins含7个氨基酸的Phalloidin处理这类蘑菇中毒病人一般步骤•(1).从体内除去毒素;(2).增加排泄;(3).维持各大系统功能。早期发现中毒时,迅速进行催吐、灌胃。如果发现晚时,采用血液清洗技术•:(1).血液透析(Haemodialysis),即血液通过半透膜透析循环;•(2).血液灌流(Haemoperfusion),即血液通过活性碳循环;•(3).血液分离(Apheresis),即血液通过离心,分离保留主要成分:血浆、红细胞、白细胞、血小板,弃去含有毒剂的成分。增加排泄主要通过静脉补液、适当使用利尿剂。仔细检查控制电解质和体液平衡。治疗过程中控制电解质和体液平衡,并用青霉素。尽管这些蘑菇的毒素对人类如此大的毒性,然而,有意思的是有些食菌果蝇(Drosophilaspp.)却以这些巨毒的蘑菇为食物,却一点也不受到损害。Symptoms•Usuallynotbefore6-12hours•Includeprofuse,waterydiarrhea(腹泻),andgastroenteritis(肠胃炎)at12-24hours;transientimprovement•1-6dayslater;hepatic(肝),renal(肾)andattimespancreatic(胰腺)toxicityanddeath。•Toxinisheat-stable,insolubleinwaterandlosesactivityveryslowlyoveryears•Mortality(死亡率)relatedtoageanddose0.1mg/kgislethal•Childrenaremoresusceptible•Toxicityofalpha-aminitinisthroughinterferencewithRNApolymeraseII,preventsthetranscriptionofDNA•Phalotoxinsarerapid-actingandinterruptactinpolymerization,impaircellmembranefunction,haslimitedabsorption.Therapy•Continuousgastrointestinalcharcoallavage(用活性炭灌洗肠胃)todecontaminate(theoretically,uptofivedays)•Watchforalteredmental(精神的)statusduetohypoglycemia(低血糖)•Supportivetherapy(支撑治疗)Antidotes(解毒剂)•Penicillindisplacesamatoxinfromplasmaprotein-bindingsites•Mayinhibitpenetrationofamatoxinintohepatocytes(肝细胞);•Dosesof300,000to1,000,000unitsbenzyl(苄基)penicillindaily•N-acetylcysteine(乙酰半胱氨酸)maybehelpfulasinanypatientwithliverinjuryOtherAntidotes•Thiocticacid(alpha-lipoicacid)•Silibinin(extractofsilymarinfromSilybummarianum)•Cimetidine(甲氰咪胍)maybehepatoprotective.•Considerlivertransplantation(移植)earlyPriortogradeIIIhepaticencephalopathy(脑疾))Monomethylhydrazine(单甲基肼)-ContainingMushrooms•羊肚菌(Morchellaesculenta)是一种非常美味的食用菌,羊肚菌、牛排加上红葡萄酒确实是一顿令人难忘的佳肴。然而,一种看上去很象羊肚菌的蘑菇鹿花菌(Gyromitraesculenta)却是很毒的。单甲基肼毒素(monomethylhydrazine,MMH)•该菌含有的毒素被称为鹿花菌素(gyromitrin),这个化合物水解就变成单甲基肼(MMH)。这种毒素的致死量范围很狭窄,要么没有反应,要么就是致死剂量。有些人可能吃这种菌子几次都没有事,但不知不觉中一次过量,就会送命。有报道是吃的人没有事,而烹调的人却中毒了。这可能是因为MMH的沸点只有87.5°C,烹调时加热使该毒性成分挥发,蒸汽使烹调人中毒。单甲基肼毒素和丝膜菌毒素(Orellanine)中毒症状•中毒症状发生在取食后2-12小时,典型的出现在6-8小时后。恶心、呕吐、腹泻、腹痛,随后昏迷、肌肉失去控制、发烧。严重时出现黄胆、抽搐,2-7天后死亡。该毒素溶血,对中枢神经系统有毒性,侵犯胃肠道,损坏肝脏。血液中高铁血红蛋白和游离血红蛋白升高,胆红素和肝脏酶水平升高,血糖下降。抢救方案•盐酸吡哆醇(pyridoxinehydrochloride)作为MMH的选择性拮抗剂可用来解毒。同时要注意监测病人的血糖、肝肾功能、游离血红蛋白水平,补充葡萄糖、利尿。严重情况下需要进行血液透析和其它辅助措施。•Associatedwithmortality(死亡率)of40%•IncludeG.californica,G.brunnea,G.esculenta•Toxicityisduetogyromitrin(鹿花菌素)whichismetabolizedtomonomethylhydrazine•Thismetabolitereactswithpyridoxine(VB6)resultingininhibitionofpyridoxalphosphate-relatedenzymaticreactionsSymptoms•Headache,nausea(恶心),vomiting(呕吐),seizures(痉挛),andhepatorenalfailure(肝肾坏死)•Symptomsoccur6-10hoursafteringestion•Toxinmaybeeliminatedwithcooking(亨饪)butinhalation(吸入)ofcookingfumes(气味)maycausepoisoning(中毒)Therapy•Pyridoxine(VB6),indoseof25mg/kgGlutamateGlutamicAcidGABA(γ-氨基丁酸)Pyridoxal5'phosphateMuscarine(蕈毒碱)-ContainingMushrooms•主要存在于杯伞属(Clit