课件：第二章微生物与食物中毒.ppt

第二章 微生物与食 物 中 毒,河南工业大学生物工程学院 曾 实,2019/4/16,第一节、食物中毒的概念、特点与分类 第二节 细菌性食物中毒 第三节真菌性食物中毒,目 录,第一节 食物中毒的概念、特点与分类 一、食物中毒的概念 食物中毒（food poisoning）指人食用被生物性、化学性有毒物质污染的食物或误食含有自然毒素的动植物后出现的非传染性急性疾病，称为食物中毒。,二、食物中毒的特征 1.潜伏期短，多呈爆发，短时期内出现大批病人。 2.病人临床表现相似，多以急性胃肠炎症状为主。 3.发病与食用某种食物有关，不食者不发病。 4. 患者与健康者之间不传染。 5.采取相应措施后控制快。,三、食物中毒的分类,1细菌性食物中毒 因摄入被致病性细菌或其毒素污染的食物而引起的食物中毒。 2真菌性食物中毒 因食用被产毒真菌及其毒素污染的食物或毒蕈引起的食物中毒。 3有毒动植物中毒 因误食有毒动植物或摄入因加工、烹调不当未除去有毒成分的动植物而引起的食物中毒。 4化学性食物中毒 因误食有毒化学物质或食用被其污染的食物而引起的食物中毒。,第二节 细菌性食物中毒,一、细菌性食物中毒的特点,发病率高； 病程短，病死率低； 季节性强；,二、细菌性食物中毒的类型,感染型：由于摄入含有大量活细菌的食物引起的细菌性食物中毒。 毒素型：直接摄入含细菌毒素的食物引起的细菌性食物中毒。,三、常见的细菌性食物中毒,（一）沙门氏菌食物中毒 （二）金黄色葡萄球菌食物中毒 （三）肉毒杆菌食物中毒 （四）副溶血性弧菌食物中毒,（一）沙门氏菌食物中毒,包括近3000个血清型。 1880年E. Berth首先发现伤寒沙 门氏菌， 1885年沙门氏等在霍 乱流行时分离到猪霍乱沙门氏菌， 故定名为沙门氏菌属（Salmonella）。 沙门氏菌引起的食物中毒常列榜首或 次席。我国内陆地区以沙门氏菌为首位 。 常引起食物中毒的有猪霍乱沙门菌、鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌等。,DANIEL ELMER SALMON, (1850-1914),(1)形态特征,杆状，大小0.61.023um，无芽胞，一般有鞭毛(鸡沙门氏菌除外)，无荚膜，多数有菌毛，革兰氏阴性，兼性厌氧。,1.生物学特征,(2) 生态特征,对温度的适应性 最适生长温度35 37 对热抵抗力不强，100立即死亡，802分钟、705分钟、 601530分钟可被杀死。 自然存活力较强 在水中存活23周。在肉、奶、蛋中可存活几个月，粪便中生存12个月，在冰冻土壤可过冬。,2、中毒症状,沙门氏菌随食物进入消化道后，在小肠和结肠内繁殖，引起急性肠胃炎 潜伏期1236h 早期症状：头痛、恶心、食欲不振、 后期症状：呕吐、腹泻、腹痛 发热，重者体温可高达3840，出现寒战、惊厥、抽搐和昏迷等。 病程通常37天，一般预后良好。 致死率通常低于1%,3、中毒机理,沙门氏菌可产生肠道毒素和内毒素，食物中沙门氏菌的带菌量为105109个cfug 才引起中毒，因此属于感染型食物中毒 引起食物中毒的具体带菌量取决于沙门氏菌的血清型及摄入者的健康状况,4、中毒食品,主要为动物性食品，特别是畜肉类及其制品 其次为禽肉、蛋类、乳类、鱼类及其制品 由植物性食品引起者很少。,5、沙门氏菌污染食品的途径,食品由病畜禽制成 病畜禽的粪便污染食品 食品生产者带菌 生熟未分开，造成交叉污染,6、沙门氏菌食物中毒的预防,防止污染：牲畜宰前检查，防止病畜混入；避免肉尸和内脏被粪便、污水、容器污染；严禁出售病死牲畜和禽肉；熟食品必须与生食品分别贮存，防止污染 控制繁殖：沙门氏菌属繁殖的最适温度为37，但在20左右即能繁殖。防止繁殖，必须低温贮存。 加热灭菌：加热杀灭病原微生物是预防食物中毒的重要措施。但必须达到有效温度。深部温度须达到80，15分钟。蛋类煮沸810分钟，即可杀灭沙门氏菌。,（二）金黄色葡萄球菌食物中毒,微球菌科葡萄球菌属，现有19个种，从人体中检出12个种。引起食物中毒的主要是金黄色葡萄球菌。,1.生物学特征,典型者球形，直径0.5m1m左右，自然排列方式为葡萄串状。 金黄色葡萄球菌无芽胞、鞭毛，大多数无荚膜。革兰氏染色阳性。,(1)形态特征,(2) 生态特征,对温度的适应性 最适生长温度3037 抗热性较强，8030分钟才能被杀死。 对pH的适应性 生长pH 4.59.8，最适生长pH 7.4 对水活度的适应性 最低水活度0.86，抗干燥能力强，能在10% 15的盐溶液中生长繁殖。 非芽孢细菌中抵抗力最强者,2、中毒症状,由肠毒素引起急性肠胃炎 毒素进入人体后，潜伏期短，15h，最短15分钟 症状：先唾液分泌亢进、恶心、反复呕吐（较沙门氏菌食物中毒严重，可呈喷射状） 、腹痛、水样腹泻（较沙门氏菌食物中毒轻缓）等 病程较短，12天痊愈，发病率30%，一般不致死亡。,3、中毒机理,金黄色葡萄球菌食物中毒属于毒素型食物中毒。单纯摄食菌体一般不会引起中毒。 金黄色葡萄球菌在食物中产生肠毒素，毒素经消化道吸收进入血液，刺激中枢神经系统引起中毒反应急性肠胃炎。,一类水溶性的无分枝肽链化合物，目前鉴定出A、B、C1、 C 2、 C3 、D、E及F八种血清型。 肠毒素形成条件：存放温度，在37内，温度越高，产毒时间越短；存放地点，通风不良氧分压低易形成肠毒素；食物种类，含蛋白质丰富，水分多，同时含一定量淀粉的食物，肠毒素易生成。 肠毒素可耐受100煮沸30分钟而不被破坏。,金黄色葡萄球菌肠毒素,4、中毒食品,中毒食品种类多，以奶、肉、蛋、鱼及其制品最为常见。 此外，剩饭、油煎蛋、糯米糕及凉粉等引起的中毒事件也有报道。,5、金黄色葡萄球菌污染食品的途径,食品加工人员、炊事员或销售人员带菌，造成食品污染； 食品原料在加工前本身带菌，或在加工过程中受到了污染，产生了肠毒素，引起食物中毒； 熟食制品包装不严，运输过程受到污染； 奶牛患化脓性乳腺炎或禽畜局部化脓时，对肉体其他部位的污染。,6、金黄色葡萄球菌食物中毒的预防,防止金黄色葡萄球菌污染食品 控制金黄色葡萄球菌在食品上繁殖和产毒 食品食用前充分加热去毒,1.生物学特征,G+、梭状芽孢杆菌、专性厌氧 最适温度2537；耐热性强， 100下煮沸59h致死，121高温蒸汽10分钟杀灭。 最低生长pH值4.5,（三）肉毒杆菌食物中毒,肉毒梭菌 Clostridium botulinum,2、中毒症状,潜伏期短的为几小时，长的为数天 早期症状：头痛、头晕，视力模糊、眼睑下垂、张目困难、复视等。同时声音嘶哑，语言障碍，咀嚼与吞咽困难。 后期症状：出现呼吸麻痹、困难，最后发生呼吸和心脏功能衰竭而死亡。 中毒患者始终保持神志清醒、充满恐惧感。,属于毒素型食物中毒 肉毒杆菌产生肉毒毒素，是一种外毒素，目前发现7个血清型：A、B、C、D、E、F、和G。 肉毒毒素经消化道吸收后进入血液，再散布全身并积聚于神经和肌肉连接处，作用于植物神经末梢，阻碍乙酰胆碱的释放，使之失去对肌肉传递兴奋的作用，从而导致肌肉收缩不全和肌肉麻痹。 肉毒毒素对知觉神经和交感神经无影响。,3、中毒机理,目前已知毒性最强的毒素！,肉毒毒素是一种强烈的神经毒素，比氰化钾强一万倍，对人的致死剂量约为0.1g，不耐热，在8030min或1001020min均可完全破坏。pH7时，可迅速分解。该毒素含有神经毒蛋白和红细胞凝集素。本菌的芽胞抵抗力强，湿热1005小时才能将其杀死。,4、中毒食品,肉毒杆菌广泛分布于自然界的土壤中 国外报道，欧洲各国以火腿、腊肠及其他肉类制品为主 美国以家庭制作的水果、蔬菜、水产品、肉、奶制品等罐头为主 日本以鱼或鱼子类制品为主 国内引起肉毒中毒的食品主要是豆类、谷类发酵制品，臭腐乳、豆瓣酱、豆豉和面酱等，,5、肉毒杆菌食物中毒的预防,彻底杀灭食品中的肉毒杆菌，避免再度感染 对于一些可疑食品在食用前要进行加热处理,（四）副溶血性弧菌食物中毒,革兰染色阴性，兼性厌氧菌，为多形态杆菌或稍弯曲弧菌。,海洋性细菌，在含食盐 24的基质中生长最佳 该菌对酸敏感，在普通 食醋内1分钟可致死 不耐热，80加热1分钟可杀灭 繁殖速度快，在适宜的条件下，其代时仅812分钟 有些菌株在生长时可产生肠毒素及一种耐热性的溶血毒素,病原菌的特点,（四）副溶血性弧菌食物中毒,中毒的机理及症状 中毒与摄食量有关，人体摄食106个以上的致病性活菌几小时后就可出现急性胃肠炎症状 发病的潜伏期为几小时至十几小时 预后良好,（四）副溶血性弧菌食物中毒,病菌的来源及中毒的预防 主要存在于各种海产品中，经厨具等介质传播 人和动物被该菌感染后可成为病菌的传布者 应尽可能不要食用生的或半熟的海产品 夏季食用其它冷食品应避免接触海产品 食用凉拌海产品加食醋调味并杀菌,1.预防原则 低温保存食品，控制细菌繁殖和毒素形成； 食品加热充分，彻底杀灭病原菌和破坏毒素； 加强对食品加工从业人员的管理和卫生培训，进行就业前和定期体检。 加强食品卫生的监督与管理，防止食品在加工、运输、销售、贮存过程中被污染；,（五）细菌性食物中毒的防治原则,处理原则：迅速排除毒物常用催吐、洗胃法。 对肉毒毒素中毒，早期可用1：4000高锰酸钾液或 清水洗胃。时间较久者可导泻、灌肠排出 对症治疗：治疗腹痛、腹泻；纠正酸中毒和 水及电解质紊乱；抢救呼吸和循环衰竭。 特殊治疗：对细菌性食物中毒可选用合适的抗生 素，但对葡萄球菌肠毒素引起的中毒，一般不用抗 生素，以保暖、补液、调节饮食为主。对肉毒毒素 中毒应及早使用多价抗毒素血清，试用盐酸胍等以 促进神经未梢释放乙酰胆碱,2.治疗原则,真菌性食物中毒,第三节,曾 实 河南工业大学生物工程学院微生物系微生物学教研室 联系电话2019年4月16日,概 述,1.真菌毒素的定义 2.真菌毒素的种类 3.真菌毒素中毒症及其特点 4.真菌毒素的研究历史 5.粮油食品中主要的真菌毒素,1. 真菌毒素的定义,真菌毒素(Mycotoxin)是真菌产生的一类有毒次生代谢产物。 真菌：？ 真菌的种类 与粮食储藏相关的真菌 次生代谢产物？ 初生代谢及初生代谢产物 次生代谢及次生代谢产物,2.真菌毒素的种类,至今已发现300多种化学结构不同的真菌毒素 根据真菌毒素作用的靶器官，可分为五类 肝脏毒 肾脏毒 神经毒 光过敏性皮炎毒 其他毒等,3.真菌毒素中毒症及其特点,真菌毒素中毒症的定义 人、畜禽食用被真菌毒素污染的食品或饲料后发生的中毒现象，称为真菌毒素中毒症(Mycotoxicoses)。 真菌毒素中毒症的特点 中毒与某些食物有联系 中毒食物上可检测出真菌毒素 中毒发生有季节性和地区性 不传染,不免疫,4.真菌毒素研究的发展简史,起始于 黄变米事件 火鸡X事件,TOM SAYS: I want a girlfriend,5.真菌毒素研究的主要内容,粮油食品上真菌毒素的种类 真菌毒素污染粮油食品的因素 各种真菌毒素的毒性 真菌毒素检测技术 真菌毒素脱毒技术,一、黄曲霉毒素 （Aflatoxins） 二、脱氧雪腐镰刀菌烯醇 （Deoxynivalenol,DON） 三、赭(棕)曲霉毒素A （Ochratoxin A，OTA或OA） 四、玉米赤霉烯酮 （Zearalenone,ZEN(F-2)）,一、黄曲霉毒素 (Aflatoxin，简称AFT或AF),（一）黄曲霉毒素的种类和结构 目前已发现的黄曲霉毒素有AFBl、AFB2、AFG1、AFG2、AFB2a、AFG2a、AFM1、AFM2、AFPl等二十种左右 基本结构是一个双氢呋喃和一个氧杂萘邻酮(香豆素)。,图3-1-1 食品中常见的AFT化学结构式,（二）黄曲霉毒素的理化性质 一般特性：几乎是无色，B1的分子量为312，熔点为268269 荧光特点：黄曲霉毒素在 365毫微米波长紫外照射下可产生荧光，B族毒素显蓝紫色荧光；G族毒素显黄绿色荧光 溶解特性：难溶于水、己烷，石油醚和乙醚；易溶于氯仿、甲醇、丙酮、苯、乙腈等多种有机溶剂,一、黄曲霉毒素（AFT）,一、黄曲霉毒素（AFT）,稳定性 对热稳定，分解温度300 中性和酸性溶液中很稳定，在强碱(pH9-10)溶液中可被迅速分解 5的次氯酸钠溶液可瞬时破坏毒素 有很高的储藏稳定性,（三）黄曲霉毒素的毒性 急性毒性:对动物毒害作用的靶器官主要是肝脏 引起肝实质细胞坏死 胆管上皮增生 肝出血等病变,一、黄曲霉毒素（AFT）,鸭雏对各种AFT的LD50(口服),不同动物对AFTB1的LD50(口服),不同性别和年龄的大白鼠对AFTB1的LD50(口服),慢性毒性：动物肝脏出现亚急性或慢性损伤，引起肝脏纤维细胞增生，肝硬化；动物表现生长发育缓慢、体重减轻等生长障碍现象,一、黄曲霉毒素（AFT）,致癌性 可诱发所有实验动物致癌 诱发动物肝癌的能力比二甲基亚硝胺大75倍 黄曲霉毒素可在动物体内代谢，进行脱甲基、羟化和环氧化反应，形成具有强致癌活性的物质,一、黄曲霉毒素（AFT）,（四）黄曲霉毒素的产毒条件 产毒微生物 黄曲霉：6094菌株产毒 寄生曲霉：产毒菌株可达100 产毒的基质 玉米、花生容易滋长黄曲霉和被黄曲霉毒素污染 有时可在田间被黄曲霉毒素污染,一、黄曲霉毒素（AFT）,产毒的环境条件 生长温度范围一般为1242，最适生长温度为33 最低生长水活度（aw）为0.78，最适aw为0.930.98 最适产毒温度一般在2428之间 随着分生孢子的形成而开始产毒,一、黄曲霉毒素（AFT）,（五）食品和饲料中黄曲霉毒素的允许残留量（g/kg） 玉米、花生仁、花生油 20 玉米及花生仁制品（按原料折算）20 大米、其它食用油 10 其它粮食、豆类、发酵食品 5 婴儿代乳品 不得检出,一、黄曲霉毒素（AFT）,（六）黄曲霉毒素的脱毒 脱毒要求 能保持被处理物的原有品质属性 确保去毒彻底，无可逆性 不引入新的有害物质或在处理过程中产生新的有害物质 处理的成本必须远低于被处理物的价值 方法简捷，处理量大,一、黄曲霉毒素（AFT）,常用脱毒方法 吸附法 活性炭、天然白土等用于油脂 水合硅铝酸钠钾等用于饲料 碱炼法 熏蒸法,一、黄曲霉毒素（AFT）,一、黄曲霉毒素（AFT）,（七）黄曲霉毒素的检测方法 薄层层析法：检测灵敏度为5g/kg 酶联免疫法：检测灵敏度为0.01g/kg,二、赭曲霉毒素A （Ochratoxin A，简称OTA或OA）,（一）赭曲霉毒素的种类和结构 目前已发现的赭曲霉毒素有A、B、C、D四种化合物，一个异香豆素和一个-苯基丙氨酸连接形成其基本化学结构。见后图：,赭曲霉毒素D是4-羟基赭曲霉毒素A,图3-1-2 赭曲霉毒素的化学结构式,（二）赭曲霉毒素A的理化性质 一般特性：OTA是无色的结晶化合物，分子式为 C20H12O6NCl，分子量为297。熔点为9496。 溶解性：赭曲霉毒素A为酸性化合物，易溶于碱性溶液(如碳酸氢钠溶液)及甲醇、氯仿等极性溶剂，不溶于己烷和石油醚，微溶于水。,二、赭曲霉毒素A（OTA）,（二）赭曲霉毒素A的理化性质 荧光特点：在254毫微米波长紫外照射下产生黄绿色荧光，在碱性条件下呈蓝紫色荧光 稳定性：OTA纯品易受光和热的影响而分解，其乙醇溶液置低温避光可保存一年,二、赭曲霉毒素A（OTA）,（三）赭曲霉毒素的毒性 对实验动物经口的LD50为3.430.3mg/kgbw。对动物毒害作用的靶器官主要是肾脏，可引起皮质内肾曲管上皮萎缩，肾间质细胞纤维化及肾小球透明样变等 也可作用于肝，引起肝脏损伤 OTA有三致作用,二、赭曲霉毒素A（OTA）,（四）赭曲霉毒素的产毒条件 产毒微生物 寒冷的气候下，产毒霉菌主要是纯绿青霉（P.viridicatum） 在温暖的气候下，产毒霉菌主要是赭曲霉（A.ochraceus） 产毒的基质 玉米、大米和小麦,二、赭曲霉毒素A（OTA）,二、赭曲霉毒素A（OTA）,产毒的环境条件 生长温度范围一般为？，最适生长温度为？ 最低生长水活度（aw）为？，最适aw为？ 最适产毒温度一般在？之间 随着分生孢子的形成而开始产毒,（五）食品和饲料中赭曲霉毒素的允许残留标准 粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会37次（1991年）会议将人对OTA的周摄入量暂定为112ng/kgbw， 47次（1991年）会议将其定为100ng/kgbw 我国还没有制定出OTA的卫生标准。,二、赭曲霉毒素A（OTA）,二、赭曲霉毒素A（OTA）,二、赭曲霉毒素A（OTA）,三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (deoxynivalenol；缩写DON),（一）脱氧雪腐镰刀菌烯醇的结构 DON又称致呕毒素(Vomitoxin)。属单端孢霉烯族化合物，化学结构式如图3-1-3。,图3-1-3脱氧雪腐镰刀菌烯醇化学结构,单端孢霉烯族化合物的化学结构,三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),图3-1-3脱氧雪腐镰刀菌烯醇化学结构,三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),（二） DON的理化性质 一般特性：纯品为白色结晶，熔点为151153 (醋酸乙基石油)，分子式为C15H20O6，分子量为296 荧光特点：紫外辐射下不显荧光 溶解特性：易溶于水，乙酸乙酯、乙醇、甲醇、氯仿、丙酮等溶剂。不溶于正已烷、丁醇、石油醚,三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),稳定性 DON热稳定性较高。按Kamimura等人报道，在食品加工中，烘焙温度210，油煎温度140、或煮沸，只能破坏50。 在高压热蒸汽作用下可以使其完全失活 据报道,病麦经四年贮藏仍能保留原有毒性,三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),三、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),（三） DON的毒性 细胞毒性、免疫抑制