生物毒素-微生物毒素

PAGE3-微生物毒素（microbialtoxin）一、分类1、根据地域来源陆地微生物毒素：取材方便、研究历史长；海洋微生物毒素:环境独特（高盐、高压、低温、寡营养）、种类多、分子量小、生物活性高等特点。2、根据生物学类别真菌毒素（Mycotoxin）：1，毒蕈毒素2，霉菌毒素细菌毒素（Bacterialtoxin）有毒蘑菇简介中国食用蘑菇种类约700多种，其中有毒蘑菇达190多种，广东约占50%以上。广州市因春夏雨多，气温高、湿度大，适合各类毒菌生长，尤其以三、四月份为毒菇生长旺盛期，是国内发生毒蘑菇中毒事件最多的地区之一。

近几年，引起广州市多起中毒事件的毒菇主要是白毒伞、古巴裸盖菇、网纹斑褶菇、铅绿褶菇、马鞍、鬼笔蕈、蛤蟆蕈、粟茸蕈等。一个约50克的白毒伞的毒素含量足以毒死一个成年人。这些毒素对人体肝、肾、血管内壁细胞及中枢神经系统的损害极为严重，致使人体内各功能衰竭而导致死亡，死亡率高达90%以上。毒蕈毒素(toadstooltoxins)1、环状肽类毒素对肝脏和肾脏有强烈的破坏作用，包括三大类：鹅膏毒肽(amatoxins)鬼笔毒肽(phallotoxins)毒伞素(virotoxins)2、色胺类化合物(tryptamine)致幻物质,又称为神经致幻型毒蕈毒素，主要包括三种：蟾蜍素(bufotanine)裸头草碱(psilocybin)裸头草辛(psilocin)3、毒蕈碱(muscarine)又称毒蝇碱,是一种与胆碱有关的生物碱。4、异恶唑衍生物属神经毒素，主要包括三种：口蘑氨酸(tricholomicacid)鹅膏氨酸(ibotenicacid)异鹅膏氨酸(muscazone)及其脱羧衍生物异鹅膏胺(又称毒蝇母，muscimol)5、鹿花菌素(gyromitrin)属细胞毒素，可引起胃肠炎、溶解红血球毒蕈中毒的主要症状类型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，如毒粉褶菌、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。2、神经精神型：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大鹿花菌等引起。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，还有细环柄菇等。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。怎样判断因食毒蘑菇而中毒？1、根据发病的症状:恶心、呕吐、腹泻，流涎、多汗、血压下降、呼吸困难、心跳慢、幻觉、幻听、谵语、狂躁、抽搐、精神错乱、水样便带血、失水及休克昏迷、发热、呕血、便血等2、食用蘑菇病史:发病多在夏秋季，同食者同时发病。3、检验病人吃剩的蘑菇：颜色常鲜艳，伞盖上长瘤，有斑点或疣点，或有裂沟、生泡、流浆、发粘，并有腥、辣、苦、麻、臭味。4、无传染性，抗生素治疗无效毒蕈中毒的治疗1、应及时采用催吐、洗胃、导泻、灌肠等方法以迅速排除尚未吸收的毒物。尤其对误食毒伞、白毒伞等毒蕈者。洗胃、灌肠后导入鞣酸、活性碳等可以减少毒素的吸收。2、阿托品主要用于含毒蕈碱的毒蕈中毒。可根据病情轻重，采用0.5～1mg皮下注射，每1/2～6小时一次。必要时可加大剂量或改用静脉注射。阿托品尚可用于缓解腹痛、吐泻等胃肠道症状。对因中毒性心肌炎而致房室传导阻滞亦有作用。3、巯基解毒药用含巯基的解毒药治疗毒伞、白毒伞等毒蕈中毒，有一定的效果。其作用机理可能是此类药物与某些毒素如毒伞肽等相结合，使其毒力减弱，而保护了体内含巯基酶的活性。可采用二巯丁二钠0.5～1g稀释后静脉注射，每6小时一次，首剂加倍，症状缓解后改为每日注射2次，5～7天为一疗程。4、肾上腺皮质激素适用于溶血型毒蕈中毒及其他重症中毒病例，特别是有中毒性心肌炎、中毒性脑炎、严重的肝损害及有出血倾向的病例皆可应用。5、对症治疗对各型中毒的肠胃炎期，应积极输液，纠正脱水、酸中毒及电解质紊乱。对有肝损害者应给予保肝支持治疗。对有精神症状或有惊厥者应予镇静或抗惊厥治疗。并可试用脱水剂。毒蕈中毒的预防应通过科学普及教育，使群众能识别毒蕈而避免采食。一般而言，凡色彩鲜艳、有疣、斑、沟裂、生泡流浆，有蕈环、蕈托及奇形怪状的野蕈皆不能食用。但需知有部份毒蕈包括剧毒的毒伞、白毒伞等皆与可食蕈极为相似，故如无充分把握，仍以不随便采食野蕈为宜。当发生毒蕈中毒病例时，对同食而未发病者亦应加以观察，并作相应的排毒、解毒处理，以防其发病或减轻病情。野生毒蕈的识别方法1、看颜色有毒蘑菇菌面颜色鲜艳，有红、绿、墨黑、青紫等颜色，特别是紫色的往往有剧毒。2、看形状无毒蘑菇的菌盖较平，伞面平滑，菌面上无轮，下部无菌托；有毒的菌盖中央呈凸状，形状怪异，菌面厚实板硬，菌秆上有菌轮，菌托秆细长或粗长，易折断。3、看分泌物将采摘的新鲜野蘑菇撕断菌秆，无毒的分泌物清亮如水(个别为白色)，菌面撕断不变色；有毒的分泌物稠浓，呈赤褐色，撕断后在空气中易变色。4、闻气味无毒蘑菇有特殊香味，有毒蘑菇有怪异味，如辛辣、酸涩、恶腥等味。

霉菌毒素(mildewtoxin）霉菌毒素是产霉菌在粮食或饲料上生长繁殖过程中产生的有毒二次代谢产物，至今检测到的霉菌毒素已超过350种，其中有几十种被公认为可对人和动物造成危害。主要产毒霉菌有三个属：1、曲霉属Aspergilluo2、青霉属Penicillum3、镰刀菌属Fusarium霉菌毒素的毒性主要表现在DNA损伤和细胞毒性两个方面，而不同种类的毒素又有其各自的特点。通常被污染的食物上往往有多种霉菌并存，所产生的霉菌毒素至少在两种或两种以上，而不同种毒素在共存时往往具有协同增效的作用。黄曲霉毒素（aflatoxin）是一种有强烈生物毒性的化学物质，常由黄曲霉及另外几种霉菌在霉变的谷物中产生，如大米、豆类、花生等。黄曲毒素主要有B1、B2、G1与G2等4种，又以B1的毒性最强。食米储存不当，极容易发霉变黄，产生黄曲毒素。黄曲霉毒素作用于脱氧核糖核酸(DNA),与嘌呤碱基生成加成物，从而抑制复制和转录,并由于DNA模板的改变可引起突变率增加，有很强的致癌作用。总剂量0.1mg左右即可使全部雄性及雌性大鼠发生肝癌。黄曲毒素还引起组织失血、厌食等症状。防止黄曲毒素的危害，要注意剔除霉变的食物颗粒，用高温烧、炸至280℃以上也可以达到分解毒素和去除污染的效果。镰刀菌毒素FnsariumToxins镰刀菌能在各种粮食中生长（最适温度为25¡ª30℃）并能产生有毒的代谢产物，如玉米赤霉烯酮、串珠镰刀菌素Ｃ和单端孢霉素类等。玉米赤霉烯酮可使动物发生雌性激素亢进症，单端孢霉素类则阻碍蛋白质合成而引起动物呕吐、腹泻和拒食。单端孢霉素类要在温度超过200℃才能被破坏，所以经过通常的烘烤后，它们仍有活性（在残留的湿气中也要100℃才能被破坏）。粮食经多年储藏后，单端孢霉素类的毒力依然存在，无论酸或碱都很难使它们失活。镰刀菌污染的粮食造成的食物中毒，可能引起带有流行病特征的人类的疾病。镰刀菌毒素引起的流行病1、中国长江流域的赤霉病麦中毒受染粮粒呈灰红色，谷皮皱缩，并有胚芽发红。人摄入赤霉病麦后，轻者仅有头昏，腹胀；重者恶心、眩晕、呕吐、无力，有的还有腹泄、流涎、头痛等；特别严重者还可有呼吸、心跳、体温、血压等改变。未发现死亡者。2、苏联远东地区的食物中毒性白细胞缺乏症本症主要发生在苏联东部农业区，受侵染的谷物因在田间越冬而产生强毒素。这种疾病的临床表现是进行性的造血系统功能衰退，死亡率较高。中国尚无病例报告。3、四川省资中地区软骨病由于此地地势低洼，潮湿，导致粮食发霉，产生t-2毒素。儿童感染此菌后，会造成骨关节坏死，停止生长，是“矮人村”中矮人病的主要原因。防止霉菌毒素中毒有效措施要完全去除食物中的霉菌毒素是不现实的，防止霉菌的污染是关键。有效措施：1、在整个食品生产、加工、运输及贮藏的关键环节中，通过灵敏的检测方法及时监测毒素含量；2、用先进的包装技术避免二次感染及对于超过规定标准的食品进行脱毒或减毒素3、及时销毁霉菌污染严重的食品，对保证食品安全、防止霉菌毒素中毒有重要意义。2：细菌毒素（BacterialToxins）细菌毒素根据来源分为：1、内毒素（Endotoxin）是许多革兰阴性菌的细胞壁结构成分（脂多糖），只有当细菌死亡、破裂、菌体自溶，或用人工方法裂解细菌时才释放出来。2、外毒素（Exotoxin）外毒素是细菌生长繁殖过程中合成并分泌到菌体外的毒性物质，外毒素根据毒性特点可分为：（1）神经毒素（2）细胞毒素（3）肠毒素三大类外毒素特点1、化学成分是蛋白质，分子量为27～900kDa；2、不稳定，易被热、酸及酶所灭活；3、可经甲醛（0.3～0.4％）处理，脱毒成为类毒素；4、抗原性强，可刺激机体产生高效价的抗毒素；5、具亲组织性，但作用于组织有选择性。一般不引起宿主发热，但对宿主有细胞毒及神经毒性。6、毒性极强，极微量就可使实验动物死亡主要有两类：一类在体外产生并引起食物中毒的外毒素，主要有肉毒杆菌产生的肉毒毒素和金黄色葡萄球菌产生的肠毒素；另一类是在体内产生并引起重要致病作用的毒素，如白喉杆菌产生的白喉毒素、破伤风杆菌产生的破伤风痉挛毒素。肉毒毒素(botulinumtoxin，BTX)肉毒素，是肉毒杆菌产生的一种神经毒素，以其抗原的不同将毒素分为A、B、C、D、E、F和G七个型。毒素的毒性极强，人的中毒量仅0.2（V）-10（po）ug。肉毒毒素是由神经毒亚基、血凝毒亚基构成复合体。神经毒素的分子量约为150kDa，对热不稳定，是发挥神经毒性的主要部分；血凝素等能维持毒素的形态和空间结构，使毒素保持稳定的毒力。在神经肌肉接头处，肉毒毒素作用于乙酰胆碱囊泡膜的突触小泡或突触前膜的相关蛋白和融合蛋白，使这些膜联系/跨膜蛋白裂解，从而阻断神经介质的传递和抑制乙酰胆碱的释放，导致肌肉松弛麻痹。破伤风痉挛毒素(tetanospasmin,TS)由破伤风杆菌产生,为蛋白质,毒性非常强烈；一旦与神经细胞相结合，则不能被破伤风抗毒素中和。毒素由血流、淋巴或末梢神经沿神经轴索从神经纤维的间歇中逆行至脊髓前角神经细胞,上达脑干。抑制性突触终末的神经节苷脂是毒素的受体,因而痉挛毒素能选择性的与神经系统抑制性突触前膜结合,阻止抑制性神经介质(如脊髓内的甘氨酸和脑中的γ-氨基丁酸)的释放，使运动神经元的抑制解除,表现为肌肉痉挛。造成破伤风特有的牙关紧闭、角弓反张等症状。痉挛毒素具免疫原性,刺激机体可产生中和性抗体,是预防破伤风的有效生物制剂。霍乱肠毒素来源霍乱肠毒素(Choleratoxin，CT)是由霍乱弧菌分泌的外毒素(蛋白质),属A-B毒素家族。致死活性CT是目前已知的致泻毒素中最为强烈的毒素,其经灌胃或肠胃外途径染毒对小鼠的LD50为250μg/kg。CT不耐热，56℃/30炭疽毒素(Anthraxtoxin,AT)AT是革兰氏阳性炭疽芽孢杆菌引起传染性炭疽病的关键致病因子。致死活性人類吸入炭疽的LD50為25000-55000個內芽孢，炭疽致死毒素对小鼠LD50为3-4mg/kg。炭疽毒素由保护性抗原(protectiveantigen,PA)、致死因子(lethalfactor,LF)和水肿因子(edemafactor,EF)3种蛋白亚基组成。毒素的单一亚基并无毒性，但PA+EF可构成水肿毒素edematoxin(ET)，PA+LF可构成致死毒素（lethaltoxin，LT）。致病途径及救治原则炭疽芽孢杆菌是一种人兽共患炭疽病的病原体，通过接触感染而致病的途径有皮肤、呼吸道及消化道三条。其中以皮肤接触感染最普遍。经由皮肤接触感染之炭疽病较易察觉与治疗，其致命性远低于因吸入细菌孢子而感染之炭疽病。抗生素对炭疽病有较好的治疗效果，一般以青霉素类为首选。抗生素可以有效的阻止炭疽孢子的出芽，但无法有效杀死孢子，因此吸入孢子后，孢子可能存在于身体组织中数周至月而不出芽，延缓生长的孢子潜伏在体内，造成疾病潜伏期延长。潜伏期会有多长，至今仍不清楚。人类炭疽病的主要临床症状皮肤炭疽（cutaneousanthrax），病征为1～3公分直径之溃疡，周围有水泡。初时像虫咬、会痒，溃疡中央成黑色焦痂。1～2周后成疤、干裂而脱落；呼吸道炭疽（respiratoryanthrax），初期像一般上呼吸道感染，病征如发烧、头痛、呕吐等，2～4天好转，但会突然恶化、呼吸困难、突发性高烧、发汗及休克，而在24小时内死亡；消化道炭疽（gastrointestinalanthrax），潜伏期约3～7天，先有非特异性症状如恶心、呕吐，之后发生腹痛、血便、吐血，约5天内死亡。美国炭疽邮件恐怖事件2001年“9·11”事件之后,从9月22日到11月13日在邮件分送、开启过程中,有关场所的空气及环境也受到炭疽芽胞的污染,从而引发了炭疽病。发病最少22人,其中吸入性炭疽及皮肤炭疽各11人,其中有5人不治,死因均为吸入性炭疽。内毒素（endotoxin）化学成分是许多革兰阴性菌细胞壁结构的主要成分--脂多糖，只有当细菌死亡、破裂、菌体自溶、或用经人工方法裂解时才释放出来。不同来源的内毒素成分基本相同，均由脂质A、非特异性核心多糖和O特异性多糖三部分组成。脂质A是内毒素的主要毒性成分。发热反应人体对内毒素极为敏感，通常极微量（1-5ng/kg）内毒素就能引起体温上升，发热反应持续约4小时后可逐渐消退。如病原菌在体内不断生长繁殖，同时伴有陆续死亡而释放出内毒素，机体的发热反应将持续至体内病原菌完全清除为止。内毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨噬细胞、血管内皮细胞等，使之产生细胞因子。少量内毒素诱生这些细胞因子，可作用于宿主下丘脑的体温调节中枢，促使体温升高发热，并导致微血管扩张、炎症反应等免疫保护性应答。白细胞反应内毒素进入宿主体内以后，可通过促进中性粒细胞发生迁移并粘附到毛细血管壁上而使血流中白细胞总数迅速减少。随后约1-2小时，由内毒素诱生的中性细胞释放因子刺激骨髓导致大量中性粒细胞进入血流，其中也包含有部分不成熟的中性粒细胞。然而，伤寒沙门菌的内毒素例外，其使白细胞总数始终减少的原因尚不清楚。内毒素血症与内毒素休克当病灶或血流中革兰氏阴性病原菌大量死亡并导致大量内毒素进入血液时，可发生内毒素血症。临床表现为微循环衰竭、低血压、缺氧、酸中毒、甚至休克，这种病理反应称为内毒素休克。因此，在用抗菌素治疗革兰氏阴性细菌感染时，如剂量过大，可短期内造成致病菌大量死亡并释放出超量的内毒素，其结果反而促成了内毒素休克，加速了患者的死亡。为防止内毒素血症与内毒素休克的发生，目前临床上在使用大剂量有效抗菌药物的同时，往往要加用激素类药物，以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应。外毒素与内毒素之