第二章微生物与食物中毒

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2023/2/5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（foodpoisoning）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。DANIELELMERSALMON,(1850-1914)(1)形态特征Salmonellatyphi,Gramstain.Flagellarstain杆状，大小0.6～1.0×2～3um，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，80℃2分钟、70℃5分钟、60℃15～30分钟可被杀死。自然存活力较强在水中存活2～3周。在肉、奶、蛋中可存活几个月，粪便中生存1～2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12～36h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38－40℃，出现寒战、惊厥、抽搐和昏迷等。病程通常3～7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105～109个cfu／g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8～10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0.5μm～1μm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30～37℃抗热性较强，80℃30分钟才能被杀死。对pH的适应性生长pH4.5～9.8，最适生长pH7.4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，1～5h，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，1～2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、C2、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25～37℃；耐热性强，100℃下煮沸5～9h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Clostridiumbotulinum

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0.1μg，不耐热，在80℃30min或100℃10－20min均可完全破坏。pH＞7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100℃5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2～4％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8～12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①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②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。③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/p>

2023年2月5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TOMSAYS:Iwantagirlfriend5.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

（OchratoxinA，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268～269℃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)AFT种类LD50(mg/kg体重)B10.24M10.32G10.78M21.2B21.68G23.5动物LD50(mg/kg体重)动物LD50(mg/kg体重)鸭雏0.24狗1.0兔0.3豚1.4猫0.55大白鼠17.9猪0.62竺鼠10.2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)大白鼠LD50(mg/kg体重)生后第一天1.0离乳鼠(雄性)5.5离乳鼠(雌性)7.4体重100克(雄性)7.2体重100克(雌性)17.9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：60～94％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12～42℃，最适生长温度为33℃最低生长水活度（aw）为0.78，最适aw为0.93～0.98最适产毒温度一般在24℃～28℃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（μg/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5μg/kg酶联免疫法：检测灵敏度为0.01μg/kg

二、赭曲霉毒素A（OchratoxinA，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β-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94～96℃。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3.4～30.3mg/kg·bw。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/kg·bw，47次（1991年）会议将其定为100ng/kg·bw我国还没有制定出OTA的卫生标准。二、赭曲霉毒素A（OTA）国家谷物限量标准(μg／kg)巴西大米、大麦、豆类、玉米50捷克斯洛伐克所有食品20

婴儿食品1

儿童食品5德国猪肾25罗马尼亚所有食品5

所有饲料5部分国家食品和饲料中OTA的限量标准

谷物样品数阳性样品数阳性率(%)含量范围(μg／kg)平均含量(μg／kg)小麦6101228～32

玉米796101.258～30

大米360

总计1442221.58～8017我国部分地区谷物中赭曲霉毒素A的污染

二、赭曲霉毒素A（OTA）地区样品数阳性样品数阳性率(%)含量范围(μg／kg)平均含量(μg／kg)小麦玉米小麦玉米小麦玉米江苏10010032328～3623黑龙江157158754.53.28～3213四川156152201.301010广西182210200.910～1311山西北京1791650100.680

各地区谷物中赭曲霉毒素A的污染二、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)毒素名称R1R2R3R4R5T-2(T-2Toxin)OHOACOACHOCOCH2CH(CH3)2HT-2毒素(HT-2Toxin)OHOHOACHOCOCH2CH(CH3)2新茄病镰刀菌烯醇(Neosolaniol)OHOACOACHOH二醋酸藨草镰刀菌烯(Diacetoxyscirpenol)OHOACOACHH镰刀菌烯酮一X(Fusarenon－X)OHOACOACOH＝0雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol)OHOHOHOH＝0脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxvnivalenol)OHHOHOH＝0膨孢镰刀菌毒毒(Acetoxyscirpenol)OHOHOACHH不同单端孢霉烯族化合物的R基团组成（二）DON的理化性质

一般特性：纯品为白色结晶，熔点为151—153℃(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