生物毒素-微生物毒素

PAGE3-微生物毒素（microbialtoxin）一、分類1、根據(jù)地域來源陸地微生物毒素：取材方便、研究歷史長；海洋微生物毒素:環(huán)境獨(dú)特（高鹽、高壓、低溫、寡營養(yǎng)）、種類多、分子量小、生物活性高等特點(diǎn)。2、根據(jù)生物學(xué)類別真菌毒素（Mycotoxin）：1，毒蕈毒素2，霉菌毒素細(xì)菌毒素（Bacterialtoxin）有毒蘑菇簡介中國食用蘑菇種類約700多種，其中有毒蘑菇達(dá)190多種，廣東約占50%以上。廣州市因春夏雨多，氣溫高、濕度大，適合各類毒菌生長，尤其以三、四月份為毒菇生長旺盛期，是國內(nèi)發(fā)生毒蘑菇中毒事件最多的地區(qū)之一。

近幾年，引起廣州市多起中毒事件的毒菇主要是白毒傘、古巴裸蓋菇、網(wǎng)紋斑褶菇、鉛綠褶菇、馬鞍、鬼筆蕈、蛤蟆蕈、粟茸蕈等。一個(gè)約50克的白毒傘的毒素含量足以毒死一個(gè)成年人。這些毒素對人體肝、腎、血管內(nèi)壁細(xì)胞及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害極為嚴(yán)重，致使人體內(nèi)各功能衰竭而導(dǎo)致死亡，死亡率高達(dá)90%以上。毒蕈毒素(toadstooltoxins)1、環(huán)狀肽類毒素對肝臟和腎臟有強(qiáng)烈的破壞作用，包括三大類：鵝膏毒肽(amatoxins)鬼筆毒肽(phallotoxins)毒傘素(virotoxins)2、色胺類化合物(tryptamine)致幻物質(zhì),又稱為神經(jīng)致幻型毒蕈毒素，主要包括三種：蟾蜍素(bufotanine)裸頭草堿(psilocybin)裸頭草辛(psilocin)3、毒蕈堿(muscarine)又稱毒蠅堿,是一種與膽堿有關(guān)的生物堿。4、異惡唑衍生物屬神經(jīng)毒素，主要包括三種：口蘑氨酸(tricholomicacid)鵝膏氨酸(ibotenicacid)異鵝膏氨酸(muscazone)及其脫羧衍生物異鵝膏胺(又稱毒蠅母，muscimol)5、鹿花菌素(gyromitrin)屬細(xì)胞毒素，可引起胃腸炎、溶解紅血球毒蕈中毒的主要癥狀類型1、胃腸中毒型：通常的中毒癥狀是強(qiáng)烈惡心、嘔吐，腹痛、腹瀉等，如毒粉褶菌、臭黃菇和毛頭乳菇，黃粘蓋牛肝菌和粉紅枝瑚菌等毒蘑菇可引起此類型中毒。2、神經(jīng)精神型：中毒癥狀是精神興奮，精神錯(cuò)亂或精神抑制等神經(jīng)性癥狀。如毒蠅鵝膏菌、半卵形斑褶菇中毒后可引起幻覺反應(yīng)。3、溶血型：主要癥狀是在1-2天內(nèi)發(fā)生溶血性貧血，癥狀是突然寒戰(zhàn)，發(fā)熱，腹疼頭疼，腰背肢體疼，面色蒼白，惡心，嘔吐全身虛弱無力，煩躁不安和氣促。此類中毒癥狀主要由大鹿花菌等引起。4、肝臟損害型：引起這類中毒有關(guān)的種約20余種。除上述已提到含毒肽、毒傘肽的種類外，還有細(xì)環(huán)柄菇等。5、呼吸與循環(huán)衰竭型：引起這種類型的毒蘑菇主要是亞稀褶黑菇。死亡率較高。6、光過敏性皮炎型：我國目前發(fā)現(xiàn)引起此類癥狀的是葉狀耳盤菌。怎樣判斷因食毒蘑菇而中毒？1、根據(jù)發(fā)病的癥狀:惡心、嘔吐、腹瀉，流涎、多汗、血壓下降、呼吸困難、心跳慢、幻覺、幻聽、譫語、狂躁、抽搐、精神錯(cuò)亂、水樣便帶血、失水及休克昏迷、發(fā)熱、嘔血、便血等2、食用蘑菇病史:發(fā)病多在夏秋季，同食者同時(shí)發(fā)病。3、檢驗(yàn)病人吃剩的蘑菇：顏色常鮮艷，傘蓋上長瘤，有斑點(diǎn)或疣點(diǎn)，或有裂溝、生泡、流漿、發(fā)粘，并有腥、辣、苦、麻、臭味。4、無傳染性，抗生素治療無效毒蕈中毒的治療1、應(yīng)及時(shí)采用催吐、洗胃、導(dǎo)瀉、灌腸等方法以迅速排除尚未吸收的毒物。尤其對誤食毒傘、白毒傘等毒蕈者。洗胃、灌腸后導(dǎo)入鞣酸、活性碳等可以減少毒素的吸收。2、阿托品主要用于含毒蕈堿的毒蕈中毒。可根據(jù)病情輕重，采用0.5～1mg皮下注射，每1/2～6小時(shí)一次。必要時(shí)可加大劑量或改用靜脈注射。阿托品尚可用于緩解腹痛、吐瀉等胃腸道癥狀。對因中毒性心肌炎而致房室傳導(dǎo)阻滯亦有作用。3、巰基解毒藥用含巰基的解毒藥治療毒傘、白毒傘等毒蕈中毒，有一定的效果。其作用機(jī)理可能是此類藥物與某些毒素如毒傘肽等相結(jié)合，使其毒力減弱，而保護(hù)了體內(nèi)含巰基酶的活性?？刹捎枚€丁二鈉0.5～1g稀釋后靜脈注射，每6小時(shí)一次，首劑加倍，癥狀緩解后改為每日注射2次，5～7天為一療程。4、腎上腺皮質(zhì)激素適用于溶血型毒蕈中毒及其他重癥中毒病例，特別是有中毒性心肌炎、中毒性腦炎、嚴(yán)重的肝損害及有出血傾向的病例皆可應(yīng)用。5、對癥治療對各型中毒的腸胃炎期，應(yīng)積極輸液，糾正脫水、酸中毒及電解質(zhì)紊亂。對有肝損害者應(yīng)給予保肝支持治療。對有精神癥狀或有驚厥者應(yīng)予鎮(zhèn)靜或抗驚厥治療。并可試用脫水劑。毒蕈中毒的預(yù)防應(yīng)通過科學(xué)普及教育，使群眾能識(shí)別毒蕈而避免采食。一般而言，凡色彩鮮艷、有疣、斑、溝裂、生泡流漿，有蕈環(huán)、蕈托及奇形怪狀的野蕈皆不能食用。但需知有部份毒蕈包括劇毒的毒傘、白毒傘等皆與可食蕈極為相似，故如無充分把握，仍以不隨便采食野蕈為宜。當(dāng)發(fā)生毒蕈中毒病例時(shí)，對同食而未發(fā)病者亦應(yīng)加以觀察，并作相應(yīng)的排毒、解毒處理，以防其發(fā)病或減輕病情。野生毒蕈的識(shí)別方法1、看顏色有毒蘑菇菌面顏色鮮艷，有紅、綠、墨黑、青紫等顏色，特別是紫色的往往有劇毒。2、看形狀無毒蘑菇的菌蓋較平，傘面平滑，菌面上無輪，下部無菌托；有毒的菌蓋中央呈凸?fàn)?，形狀怪異，菌面厚?shí)板硬，菌稈上有菌輪，菌托稈細(xì)長或粗長，易折斷。3、看分泌物將采摘的新鮮野蘑菇撕斷菌稈，無毒的分泌物清亮如水(個(gè)別為白色)，菌面撕斷不變色；有毒的分泌物稠濃，呈赤褐色，撕斷后在空氣中易變色。4、聞氣味無毒蘑菇有特殊香味，有毒蘑菇有怪異味，如辛辣、酸澀、惡腥等味。

霉菌毒素(mildewtoxin）霉菌毒素是產(chǎn)霉菌在糧食或飼料上生長繁殖過程中產(chǎn)生的有毒二次代謝產(chǎn)物，至今檢測到的霉菌毒素已超過350種，其中有幾十種被公認(rèn)為可對人和動(dòng)物造成危害。主要產(chǎn)毒霉菌有三個(gè)屬：1、曲霉屬Aspergilluo2、青霉屬Penicillum3、鐮刀菌屬Fusarium霉菌毒素的毒性主要表現(xiàn)在DNA損傷和細(xì)胞毒性兩個(gè)方面，而不同種類的毒素又有其各自的特點(diǎn)。通常被污染的食物上往往有多種霉菌并存，所產(chǎn)生的霉菌毒素至少在兩種或兩種以上，而不同種毒素在共存時(shí)往往具有協(xié)同增效的作用。黃曲霉毒素（aflatoxin）是一種有強(qiáng)烈生物毒性的化學(xué)物質(zhì)，常由黃曲霉及另外幾種霉菌在霉變的谷物中產(chǎn)生，如大米、豆類、花生等。黃曲毒素主要有B1、B2、G1與G2等4種，又以B1的毒性最強(qiáng)。食米儲(chǔ)存不當(dāng)，極容易發(fā)霉變黃，產(chǎn)生黃曲毒素。黃曲霉毒素作用于脫氧核糖核酸(DNA),與嘌呤堿基生成加成物，從而抑制復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,并由于DNA模板的改變可引起突變率增加，有很強(qiáng)的致癌作用?？倓┝?.1mg左右即可使全部雄性及雌性大鼠發(fā)生肝癌。黃曲毒素還引起組織失血、厭食等癥狀。防止黃曲毒素的危害，要注意剔除霉變的食物顆粒，用高溫?zé)?、炸?80℃以上也可以達(dá)到分解毒素和去除污染的效果。鐮刀菌毒素FnsariumToxins鐮刀菌能在各種糧食中生長（最適溫度為25?a30℃）并能產(chǎn)生有毒的代謝產(chǎn)物，如玉米赤霉烯酮、串珠鐮刀菌素Ｃ和單端孢霉素類等。玉米赤霉烯酮可使動(dòng)物發(fā)生雌性激素亢進(jìn)癥，單端孢霉素類則阻礙蛋白質(zhì)合成而引起動(dòng)物嘔吐、腹瀉和拒食。單端孢霉素類要在溫度超過200℃才能被破壞，所以經(jīng)過通常的烘烤后，它們?nèi)杂谢钚裕ㄔ跉埩舻臐駳庵幸惨?00℃才能被破壞）。糧食經(jīng)多年儲(chǔ)藏后，單端孢霉素類的毒力依然存在，無論酸或堿都很難使它們失活。鐮刀菌污染的糧食造成的食物中毒，可能引起帶有流行病特征的人類的疾病。鐮刀菌毒素引起的流行病1、中國長江流域的赤霉病麥中毒受染糧粒呈灰紅色，谷皮皺縮，并有胚芽發(fā)紅。人攝入赤霉病麥后，輕者僅有頭昏，腹脹；重者惡心、眩暈、嘔吐、無力，有的還有腹泄、流涎、頭痛等；特別嚴(yán)重者還可有呼吸、心跳、體溫、血壓等改變。未發(fā)現(xiàn)死亡者。2、蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地區(qū)的食物中毒性白細(xì)胞缺乏癥本癥主要發(fā)生在蘇聯(lián)東部農(nóng)業(yè)區(qū)，受侵染的谷物因在田間越冬而產(chǎn)生強(qiáng)毒素。這種疾病的臨床表現(xiàn)是進(jìn)行性的造血系統(tǒng)功能衰退，死亡率較高。中國尚無病例報(bào)告。3、四川省資中地區(qū)軟骨病由于此地地勢低洼，潮濕，導(dǎo)致糧食發(fā)霉，產(chǎn)生t-2毒素。兒童感染此菌后，會(huì)造成骨關(guān)節(jié)壞死，停止生長，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現(xiàn)實(shí)的，防止霉菌的污染是關(guān)鍵。有效措施：1、在整個(gè)食品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸及貯藏的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，通過靈敏的檢測方法及時(shí)監(jiān)測毒素含量；2、用先進(jìn)的包裝技術(shù)避免二次感染及對于超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的食品進(jìn)行脫毒或減毒素3、及時(shí)銷毀霉菌污染嚴(yán)重的食品，對保證食品安全、防止霉菌毒素中毒有重要意義。2：細(xì)菌毒素（BacterialToxins）細(xì)菌毒素根據(jù)來源分為：1、內(nèi)毒素（Endotoxin）是許多革蘭陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成分（脂多糖），只有當(dāng)細(xì)菌死亡、破裂、菌體自溶，或用人工方法裂解細(xì)菌時(shí)才釋放出來。2、外毒素（Exotoxin）外毒素是細(xì)菌生長繁殖過程中合成并分泌到菌體外的毒性物質(zhì)，外毒素根據(jù)毒性特點(diǎn)可分為：（1）神經(jīng)毒素（2）細(xì)胞毒素（3）腸毒素三大類外毒素特點(diǎn)1、化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，分子量為27～900kDa；2、不穩(wěn)定，易被熱、酸及酶所滅活；3、可經(jīng)甲醛（0.3～0.4％）處理，脫毒成為類毒素；4、抗原性強(qiáng)，可刺激機(jī)體產(chǎn)生高效價(jià)的抗毒素；5、具親組織性，但作用于組織有選擇性。一般不引起宿主發(fā)熱，但對宿主有細(xì)胞毒及神經(jīng)毒性。6、毒性極強(qiáng)，極微量就可使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡主要有兩類：一類在體外產(chǎn)生并引起食物中毒的外毒素，主要有肉毒桿菌產(chǎn)生的肉毒毒素和金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的腸毒素；另一類是在體內(nèi)產(chǎn)生并引起重要致病作用的毒素，如白喉?xiàng)U菌產(chǎn)生的白喉毒素、破傷風(fēng)桿菌產(chǎn)生的破傷風(fēng)痙攣毒素。肉毒毒素(botulinumtoxin，BTX)肉毒素，是肉毒桿菌產(chǎn)生的一種神經(jīng)毒素，以其抗原的不同將毒素分為A、B、C、D、E、F和G七個(gè)型。毒素的毒性極強(qiáng)，人的中毒量僅0.2（V）-10（po）ug。肉毒毒素是由神經(jīng)毒亞基、血凝毒亞基構(gòu)成復(fù)合體。神經(jīng)毒素的分子量約為150kDa，對熱不穩(wěn)定，是發(fā)揮神經(jīng)毒性的主要部分；血凝素等能維持毒素的形態(tài)和空間結(jié)構(gòu)，使毒素保持穩(wěn)定的毒力。在神經(jīng)肌肉接頭處，肉毒毒素作用于乙酰膽堿囊泡膜的突觸小泡或突觸前膜的相關(guān)蛋白和融合蛋白，使這些膜聯(lián)系/跨膜蛋白裂解，從而阻斷神經(jīng)介質(zhì)的傳遞和抑制乙酰膽堿的釋放，導(dǎo)致肌肉松弛麻痹。破傷風(fēng)痙攣毒素(tetanospasmin,TS)由破傷風(fēng)桿菌產(chǎn)生,為蛋白質(zhì),毒性非常強(qiáng)烈；一旦與神經(jīng)細(xì)胞相結(jié)合，則不能被破傷風(fēng)抗毒素中和。毒素由血流、淋巴或末梢神經(jīng)沿神經(jīng)軸索從神經(jīng)纖維的間歇中逆行至脊髓前角神經(jīng)細(xì)胞,上達(dá)腦干。抑制性突觸終末的神經(jīng)節(jié)苷脂是毒素的受體,因而痙攣毒素能選擇性的與神經(jīng)系統(tǒng)抑制性突觸前膜結(jié)合,阻止抑制性神經(jīng)介質(zhì)(如脊髓內(nèi)的甘氨酸和腦中的γ-氨基丁酸)的釋放，使運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的抑制解除,表現(xiàn)為肌肉痙攣。造成破傷風(fēng)特有的牙關(guān)緊閉、角弓反張等癥狀。痙攣毒素具免疫原性,刺激機(jī)體可產(chǎn)生中和性抗體,是預(yù)防破傷風(fēng)的有效生物制劑。霍亂腸毒素來源霍亂腸毒素(Choleratoxin，CT)是由霍亂弧菌分泌的外毒素(蛋白質(zhì)),屬A-B毒素家族。致死活性CT是目前已知的致瀉毒素中最為強(qiáng)烈的毒素,其經(jīng)灌胃或腸胃外途徑染毒對小鼠的LD50為250μg/kg。CT不耐熱，56℃/30炭疽毒素(Anthraxtoxin,AT)AT是革蘭氏陽性炭疽芽孢桿菌引起傳染性炭疽病的關(guān)鍵致病因子。致死活性人類吸入炭疽的LD50為25000-55000個(gè)內(nèi)芽孢，炭疽致死毒素對小鼠LD50為3-4mg/kg。炭疽毒素由保護(hù)性抗原(protectiveantigen,PA)、致死因子(lethalfactor,LF)和水腫因子(edemafactor,EF)3種蛋白亞基組成。毒素的單一亞基并無毒性，但PA+EF可構(gòu)成水腫毒素edematoxin(ET)，PA+LF可構(gòu)成致死毒素（lethaltoxin，LT）。致病途徑及救治原則炭疽芽孢桿菌是一種人獸共患炭疽病的病原體，通過接觸感染而致病的途徑有皮膚、呼吸道及消化道三條。其中以皮膚接觸感染最普遍。經(jīng)由皮膚接觸感染之炭疽病較易察覺與治療，其致命性遠(yuǎn)低于因吸入細(xì)菌孢子而感染之炭疽病?？股貙μ烤也∮休^好的治療效果，一般以青霉素類為首選?？股乜梢杂行У淖柚固烤益咦拥某鲅?，但無法有效殺死孢子，因此吸入孢子后，孢子可能存在于身體組織中數(shù)周至月而不出芽，延緩生長的孢子潛伏在體內(nèi)，造成疾病潛伏期延長。潛伏期會(huì)有多長，至今仍不清楚。人類炭疽病的主要臨床癥狀皮膚炭疽（cutaneousanthrax），病征為1～3公分直徑之潰瘍，周圍有水泡。初時(shí)像蟲咬、會(huì)癢，潰瘍中央成黑色焦痂。1～2周后成疤、干裂而脫落；呼吸道炭疽（respiratoryanthrax），初期像一般上呼吸道感染，病征如發(fā)燒、頭痛、嘔吐等，2～4天好轉(zhuǎn)，但會(huì)突然惡化、呼吸困難、突發(fā)性高燒、發(fā)汗及休克，而在24小時(shí)內(nèi)死亡；消化道炭疽（gastrointestinalanthrax），潛伏期約3～7天，先有非特異性癥狀如惡心、嘔吐，之后發(fā)生腹痛、血便、吐血，約5天內(nèi)死亡。美國炭疽郵件恐怖事件2001年“9·11”事件之后,從9月22日到11月13日在郵件分送、開啟過程中,有關(guān)場所的空氣及環(huán)境也受到炭疽芽胞的污染,從而引發(fā)了炭疽病。發(fā)病最少22人,其中吸入性炭疽及皮膚炭疽各11人,其中有5人不治,死因均為吸入性炭疽。內(nèi)毒素（endotoxin）化學(xué)成分是許多革蘭陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的主要成分--脂多糖，只有當(dāng)細(xì)菌死亡、破裂、菌體自溶、或用經(jīng)人工方法裂解時(shí)才釋放出來。不同來源的內(nèi)毒素成分基本相同，均由脂質(zhì)A、非特異性核心多糖和O特異性多糖三部分組成。脂質(zhì)A是內(nèi)毒素的主要毒性成分。發(fā)熱反應(yīng)人體對內(nèi)毒素極為敏感，通常極微量（1-5ng/kg）內(nèi)毒素就能引起體溫上升，發(fā)熱反應(yīng)持續(xù)約4小時(shí)后可逐漸消退。如病原菌在體內(nèi)不斷生長繁殖，同時(shí)伴有陸續(xù)死亡而釋放出內(nèi)毒素，機(jī)體的發(fā)熱反應(yīng)將持續(xù)至體內(nèi)病原菌完全清除為止。內(nèi)毒素引起發(fā)熱反應(yīng)的原因是內(nèi)毒素作用于體內(nèi)的巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等，使之產(chǎn)生細(xì)胞因子。少量內(nèi)毒素誘生這些細(xì)胞因子，可作用于宿主下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，促使體溫升高發(fā)熱，并導(dǎo)致微血管擴(kuò)張、炎癥反應(yīng)等免疫保護(hù)性應(yīng)答。白細(xì)胞反應(yīng)內(nèi)毒素進(jìn)入宿主體內(nèi)以后，可通過促進(jìn)中性粒細(xì)胞發(fā)生遷移并粘附到毛細(xì)血管壁上而使血流中白細(xì)胞總數(shù)迅速減少。隨后約1-2小時(shí)，由內(nèi)毒素誘生的中性細(xì)胞釋放因子刺激骨髓導(dǎo)致大量中性粒細(xì)胞進(jìn)入血流，其中也包含有部分不成熟的中性粒細(xì)胞。然而，傷寒沙門菌的內(nèi)毒素例外，其使白細(xì)胞總數(shù)始終減少的原因尚不清楚。內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克當(dāng)病灶或血流中革蘭氏陰性病原菌大量死亡并導(dǎo)致大量內(nèi)毒素進(jìn)入血液時(shí)，可發(fā)生內(nèi)毒素血癥。臨床表現(xiàn)為微循環(huán)衰竭、低血壓、缺氧、酸中毒、甚至休克，這種病理反應(yīng)稱為內(nèi)毒素休克。因此，在用抗菌素治療革蘭氏陰性細(xì)菌感染時(shí)，如劑量過大，可短期內(nèi)造成致病菌大量死亡并釋放出超量的內(nèi)毒素，其結(jié)果反而促成了內(nèi)毒素休克，加速了患者的死亡。為防止內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克的發(fā)生，目前臨床上在使用大劑量有效抗菌藥物的同時(shí)，往往要加用激素類藥物，以保護(hù)對內(nèi)毒素敏感的細(xì)胞不對內(nèi)毒素誘生的細(xì)胞因子發(fā)生反應(yīng)。外毒素與內(nèi)毒素之