主题:【求助】请老师指点:霉菌毒素有那些可深入研究的地方?

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foodsciliy
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各位老师好,我刚刚上博士,导师就出国学习了,没人指导,我想做霉菌毒素方面的研究,可不知道有哪些方面可以深入研究下去。请老师指教!谢谢了
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chemistryren
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楼主都博士了应该有很强的自学能力啊.多看些书和国外的论文自然有idea
foodsciliy
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以前所做的方面和霉菌毒素基本不沾边,有点愁啊,还是谢谢了
核桃
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霉菌毒素(Mycotoxins)是由霉菌在农产品中产生的一系列具有广泛化学结构的有毒次级代谢产物,对人和动物具有广泛的毒性作用,能引起人和动物癌症、肝毒性等各种症状。霉菌毒素中青(Mycotoxicosis)是因食入被霉菌毒素所污染的食物或饲料后引起的一种中毒性疾病(Nelson等,1993)。它会对人类健康构成严重威胁,或使畜牧业生产蒙受损失。据估计,每年全世界有25%的粮食作物受到霉菌毒素的污染。联合国粮农组织估算,全世界每年由此造成的经济损失可达数千亿美元。因而,饲料霉菌毒素感染己成为饲料工业和畜牧业生产中不可忽视的问题。 

1  霉菌毒素的产生 

霉菌毒素由需氧霉菌产生。一种霉菌可以产生多种不同的霉菌毒素,相反,不同的霉菌可以产生一种相同的霉菌毒素。霉菌生长。繁殖需要一定的温度、湿度条件。如产生黄曲霉毒素的温度范围为12~41℃,其中最适宜的温度为25~32℃(Lillehoj 1983)。相对湿度为86%~87%条件下;在48h内黄曲霉很快生长(Davis等,1983)。当霉菌处于干燥、 

低温或处于与其他霉菌竞争的应激情况时,就会产生霉菌毒素。由于霉菌生长有一家的地域性,导致不同区域占优势的霉菌毒素种类的不同。如在热带和亚热带地区主要存在黄曲霉素和某些赭曲毒素;而玉米赤霉烯酮、呕吐霉素(DON)、赭曲霉毒素A、T-2毒素、伏马菌素在温带地区占有显著优势。 

    目前已知能产生霉菌素的霉菌有150余种,霉菌素约有300种。其中在饲料卫生上比较重要的霉菌毒素大部分来源于曲霉菌属(Aspergilus)、镰刀菌属(Fusarium)、青霉菌属(Penicillium),现列于表1。 

2  霉菌毒素的危害 

2.1  黄曲霉毒素          j 

    黄曲霉毒素能引起肝坏死,降低生产效率,减少牛奶的产量,导致胚胎死亡。先天性缺陷、肿瘤以及抑制免疫系统。现认为在各种霉菌毒素中,黄曲霉毒素是毒为最强、危害最大的,它是黄曲霉菌和寄生曲霉菌的产物。黄曲霉毒素可分为黄曲霉毒素B1、B2、G1、M1、M2,其中危害最大、毒性最强的是黄曲霉素B1。 

    据Sharma(1993)报道,黄曲霉毒素B1可引起火鸡、肉鸡、猪、小白鼠、豚鼠及家兔等动物发生免疫抑制。1996年北卡罗来纳州立大学研究人员研究了黄曲霉毒素对母鸡免疫机能的影响,结果发现,免疫球蛋白减少,雏鸡体内巨噬细胞的活力下降。目前已知黄曲霉毒素B1对各种动物的免疫应答均产生抑制作用,作用机理尚不十分清楚。但大量试验表明:黄曲霉毒素B1可通过减少胸腺的重量和外周T细胞的数量抑制机体的细胞免疫功能。此外,已证明当日粮中黄曲霉毒素的浓度达到0.5mg/kg时,禽类体内补体的活性减弱,但抗体反应并不改变。 

    此外,黄曲霉毒素是目前发现的致癌性最强的致癌物,黄曲霉毒素B1诱发肝癌的能力比二甲基亚硝胺大75倍。动物试验证明,用含有黄曲霉毒素15μg/kg的饲料饲养大鼠68周即可诱发肝癌。 

表1  主要已知霉菌毒素的霉菌来源 

 

霉  菌                      霉菌毒素 
曲霉菌属                  黄曲霉毒素(Aflatoxin) 
                        杂色曲霉毒素(Sterigmatocystin) 



镰刀菌属                  脱氧雪腐镰刀菌醇(或呕吐毒素) 
                        (Deoxynivalenol,DON) 
                          玉米赤霉烯酮(Zearalenone)
                          伏马菌素(Fumonisin) 
                          T-2毒素(Moniliformin) 
                          串珠镰刀菌素(Moniliformin) 
青霉菌属                  赭曲霉毒素(Ochratoxi) 


2.2  赭曲霉毒素 

  Van der Merwe等于1965仔在实验字测定南非的有毒饲料时首次发现了赭曲霉毒素。赭曲霉毒素是一个潜在的肾毒素和致畸因子,它的特点是造成肾小管间质纤维结构和机能异常而引起肾营养不良及肾小管炎症。免疫抑制。在猪、禽饲料中存在2μg/kg或接近2μ/kg的赭曲霉毒素所引起的副作用已被证实。以超过800μg/kg 赭曲霉毒素的饲料饲喂牛,可导致产奶量下降和肝坏死。在马上的研究还缺少足够的证据来证明其副作用。赭曲霉毒素A是研究较多的一种赭曲霉毒素。Leeson等(1995)报道赭曲霉毒素A几乎不溶于水,它在胃肠道的上段以非电离的被动方式被吸收,然后,通过肠肝循环再被吸收。 

    赭曲霉毒素A的毒力在反刍动物中相对较低,这与瘤胃微生物群有关。存在这样一种假说:反刍动物能耐受的水平是12mg/kg(Hult等,1976)。然而Hohler(1999)发现,即使是以2mg/kg的水平添加于牛的精饲料中,精曲霉毒素A仍可在血清中检中出。 

核桃
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2.3  伏马菌素 

    伏马菌素是近年来发现的能损伤免疫系统、肾肝,降低动物生产力甚至引起动物死亡的一种霉菌毒素。伏马菌素与猪肺水肿病(PPE)有关。而对马来说,伏马菌素可引起脑白质液化性坏死(ELEM)、昏迷、单侧失明、瘸腿和抽搐。Ross等1991年与1992年研究发现,引起PPE与ELEM的伏马菌素水平分别为l~330μ g/kg(PPE)和1~26μg/kg(ELEM),并建议,在马的饲料中不得超过10μg/kg。 

2.4  T-2毒素 

    T-2毒素是 A型单端孢霉毒素(Trichothecenes)中最重要的毒素。1~12μg/kg水平的T-2毒素能显著降低猪的生产力和生育率,此外,T-2毒素还能通过消化阶段引起动物的兴奋及出血性素质等。Pier等(1980)研究发现,给牛饲喂含有0.64mg/kg  T- 2毒素的日粮,20d后引起死亡、血粪、肠炎以及皱胃、瘤胃溃疡。饲喂T-2毒素的火鸡表现为生长缓慢、喙病变以及免疫机能下降(Chiistersen等,1988)。大量研究证明,T-2毒素还可以使机体对沙门氏杆菌和李司忒氏菌的抵抗力下降。 

2.5  其他霉菌毒素 

    除以上几种霉菌毒素外,常见的还有玉米赤霉烯酮、呕吐毒素。杂色曲霉毒素、串珠镰刀菌素等,现将它们引起的动物中毒危害列于表2。 

表2  霉菌毒素及其危害 

    霉菌毒素                        中毒危害 
玉米赤霉烯酮                      雌激素亢进症
呕吐毒素(DON)                  采食量降低,呕吐 
杂色曲霉毒素                      肝细胞坏死,肾病 
串珠镰刀菌素                      脑白质液化性坏死 
 

3  霉菌毒素的检测 

    霉菌毒素广泛存在于谷物型饲料原料中,它所造成的污染与多种因素有关,并且机理相当复杂,因而较难从根本上加以控制,这就要求我们必须快捷地鉴定霉菌毒素的类型和浓度。 

    薄层色谱、气相色谱液相色谱等方法是传统的霉菌毒素残留检测方法。随着免疫学检测技术(主要包括放射免疫技术、免疫酶技水、免疫荧光技术和免疫电镜技术等)的发展,逐渐应用于霉菌毒素的检测,酶联免疫吸附检测技术(enzyme linked immunosorbent assays,ELISAs)就是其中重要的一种。应用免疫测定试剂盒可以检测出黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素(DON)、赭曲霉毒素A、T-2毒素和串珠镰刀菌素。 

      ELISA是通过在合适的载体上,酶标限定量抗原与未知抗原竞争固相抗体结合位点或固相抗原与未知抗原竞争限定量的标记抗体结合位点,形成抗原折体复合物,在一定底物参与下,复合物上的酶催化底物,使其水解,氧化或还原成另一种带色物质,由于酶的降解底物量与显色是成正比的,通过目测或分光光度计测定,确定未知抗原的存在及含量。 

4  霉菌霉素的防治 

4.1  饲料的防霉 

    饲料的防霉是从根本上解决霉菌毒素产生的有效途径。应从以下几方面着手:首先,必须严格控制原料水分,一般要求玉米、高粱、稻谷等不超过14%;大豆及其饼粕、麦类、次粉、糖麸类。甘薯干、木薯干不超过13%;棉籽饼粕、菜籽饼粕、向日葵仁饼粕、亚麻仁饼粕、花生仁饼粕、鱼粉、骨粉及肉骨粉不超过12%。其次,要保持饲料原料的新鲜程度。再次,应控制饲料加工过程中的水分和温度,最好应用HACCP质量检测系统。,由于霉菌更易在被破坏的或已加工的谷物上生长,所以这一过程显得尤为重要。最后,可应用饲料防霉剂。以丙酸及其盐类为主要成分的产品在抑制霉菌生长上是非常有效的,现在多采用由多种由机酸防霉剂按一定比例配合而成的复合型防毒剂,以增加防霉效果。除此以外。美国农业部(USDA)的研究者们正在培育能够抵抗黄曲霉毒素的玉米新品种,但商业化向市场推广还需要一定的时间。 

4.2  霉变饲料的处理与利用 

    霉菌毒素污染严重的饲料,应该废弃。对于轻度污染的饲料,经适当的处理后可以达到饲用标准的,仍可利用。 

4.2.1  分离与混合法脱毒 

    降低或消除霉菌污染的最常用的方法是将被霉菌污染的籽实分离出来。另一种办法是将已被霉菌毒素污染的饲料用未污染饲料混合稀释。用上述方法都需要耗费大量的时间和劳力,当污染较普遍时,此种方法收效甚微。 

4.2.2  利用饲料吸附剂脱毒 

    一些矿物质能够吸附并捕获霉菌毒素分子。如硅酸铝盐、沸石、膨润土、活性炭、硅藻土等。Jindal等(1994)研究发现:在含有500μg/kg黄曲霉毒素B1的鸡饲料中添加 200mg/kg的活性炭,对于减少毒素的有害影响颇为有效。此外,国外大量报道,添加水合铝硅酸钠钙(HSCAS)可显著减轻霉菌毒素的有害影响,但大量添加这类吸附剂会降低养分浓度。 

4.2.3  利用蛋氨酸脱毒 

    肝脏能够净化被动物吸收的霉菌毒素,此净化的过程基于谷胱甘肽的的氧化还原反应,而蛋氨酸有利于谷胱甘肽的组成,因而额外添加蛋氨酸可以减少对动物生长和其他性能产生的不利作用。 

4.2.4  酵母菌细胞壁制剂脱毒 

    利用酵母菌细胞壁特有的吸咐能力来稀释某些霉菌毒素,一般常用酵母菌为 Saccha-romyces cerevisiae种1026(Yea-Sacc)。实验室测定结果显示。在悬滴反应中有90%以上的黄曲霉素素结合在酵母菌细胞壁上。利用由酵母菌细胞壁提炼而成的配制有机吸附剂,可能会在控制动物饲料中霉菌毒素上成为一个重要的手段。 

现有研究结果表明,从酵母细胞壁提取酯化葡甘露聚糖物质(Esterified glucomannans)是一种较好的霉菌毒素结合剂。它较活性炭或水合铝硅酸钠钙(HSCAS)对霉菌毒素有更强的专一亲和性,所以对矿物质代谢的干扰作用不显著。Diaz等(1999)在奶牛的精料混合料中添加 500g/t的酯化葡甘露聚精物质可以使牛奶中的黄曲需毒素水平下降。 

4.2.5  酶制剂的应用 

    采用酶制剂来分解霉菌毒素是一项新的技术。基于大多数霉菌毒素易于在肝脏中被微粒体氧化而分解,可以采用能增强霉菌毒素代谢中酶的活性的制剂,加快毒素的分解,从而减轻毒素的危害。如酯酶能够破坏玉米赤霉烯酮的内酯环,而环氧酶能分解单端孢霉毒素的12和13环氧基。 
foodsciliy
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rapid666
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楼主,你好!你是那个学校的,准备作粮食食品中还是畜牧养殖方面的霉菌毒素研究,我们可以交流交流,我的mail:rapidtest@163.com
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