单端孢霉烯族化合物（一）
发布时间：2017-09-01
一、结构与性质
单端孢霉烯族化合物是一组由镰刀菌的某些菌种产生的生物活性和化学结构相似的有毒代谢产物，如图11―4所示。到目前为止，从真菌培养物及植物中已分离出化学结构基本相同的单端孢霉烯族化合物148种。根据相似的功能团可将其分为A、B、C和D四个型。A型的特点是在C-8上有一个与酮不同的功能团，这一型包括T-2毒素和二醋酸薰草镰刀菌烯醇(DAS)。B型在C-8上有一羧基官能团，以脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和雪腐镰刀菌烯醇(NIV)为代表。C型的特点是在C-7，8或C-9，10上有一个次级环氧基团。D型在C-4和C-5之间有两个酯相连。天然污染谷物和饲料的单端孢霉烯族化合物有A型中的T-2毒素、二醋酸薰草镰刀菌烯醇和B型的脱氧雪腐镰刀菌烯醇、雪腐镰刀菌烯醇。
单端孢霉烯族化合物为无色结晶，该化合物非常稳定，难溶于水，溶于其他极性溶剂，在烹调等加热过程中不会被破坏。在紫外线下不显荧光。禾谷镰刀菌在谷物上的适宜繁殖温度为16～240C，相对湿度为85％。
二、污染来源与分布
赤霉病是粮食作物的一种重要病害，食用赤霉病谷物可引起食物中毒。引起小麦赤霉病的霉菌主要为禾谷镰刀菌。引起赤霉病的霉菌，可以产生两类霉菌毒素：一类为具有致呕吐作用的赤霉病麦毒素，主要有二氢雪腐镰刀菌烯酮、T-2毒素、镰刀菌烯酮-X等，这些毒素都属于单端孢霉烯族化合物；另一类是具有雌性激素作用的玉米赤霉烯酮。
大多数单端孢霉烯族化合物是由镰刀菌属的一些菌种产生的，A型单端孢霉烯族化合物的产生菌有三线镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、梨孢镰刀菌、木贼镰刀菌等；B型单端孢霉烯族化合物的产生菌主要有禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌。
镰刀菌属的菌种广泛分布于自然界，从土壤中可分离到50多种镰刀菌，世界各地均有污染。这些真菌及其毒素主要侵害玉米、小麦、大米、燕麦、大麦等谷物。在我国，禾谷镰刀菌引起的赤霉病毒流行颇广，由此引起的人畜中毒事件屡有发生。
虽然我国建立的T-2毒素检测方法较早，但实际上脱氧雪腐镰刀菌烯醇、雪腐镰刀菌烯醇和二醋酸薰草镰刀菌烯醇在食品和饲料中的污染比T-2毒素更普遍，更应引起人们的重视。1986年我国在安徽、河南、甘肃、上海赤霉病麦流行区调查的结果是，脱氧雪腐镰刀菌烯醇样品阳性率分别为53.3％、57.O％、57.7％和100％。甘肃的小麦样品受脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染严重，平均含量为2050μg／kg，最高含量达2.000μg／kg。
三、毒性与危害
单端孢霉烯族化合物的主要毒性作用为细胞毒性、免疫抑制和致畸作用，甚至还有弱的致癌性。
单端孢霉烯族化合物可引起猪、狗、猫、雏鸭等动物急性中毒，对各种实验动物的LD50见表11―5。中毒动物主要症状有呕吐、衰弱、血性腹泻及运动失调等。肉眼可见肠道、淋巴结和心脏多发性出血点或出血斑，肠腔内含有大量的暗红色内容物。显微镜下可见肠道、淋巴结、心脏出血，胃肠道上皮细胞坏死，淋巴结、骨髓及肝脏细胞构成减少。
有些单端孢霉烯族化合物可影响动物的免疫系统而改变其免疫应答，导致迟发型变态反应以及抗感染能力降低。
T-2毒素能在不同细胞系中诱发染色体畸变，增加姐妹染色单体交换频率和微核率。T-2毒素对小鼠具有胚胎毒性和致畸性，导致骨髓、内脏畸形和死胎。Correr(1988)还通过实验发现，喂饲T-2毒素的小鼠肉瘤、艾氏腹水瘤和黑色素瘤的发生率均显著高于对照组。
由雪腐镰刀菌产生的雪腐镰刀菌烯醇也可致动物(牛、马)造血机能障碍，出现放射线样损害。这种镰刀菌还可产生另一种毒素，名为镰刀菌烯酮-X，小鼠急性毒性LD50不论口服或注射均为4～4.5mg／kg之间。在日本此类镰刀菌污染的大米、小麦曾引起人中毒，中毒者出现恶心、呕吐、嗜睡、腹泻、出血等症状。从霉变大米中分离出了上述两种毒素。此外，给小鼠及大鼠饲喂雪腐镰刀菌感染的霉米，或用镰刀菌烯酮-X口服或皮下注射，长期实验能诱发出不同程度的小肠腺癌、胆囊的囊腺瘤、白血病和淋巴肉瘤等。
关于单端孢霉烯族化合物造成的人类食物中毒，全世界还有不少报道。1931～1947年发生在前苏联的食物中毒可能与摄食被镰刀菌污染的谷物有关，中毒者主要表现为口腔、食管和胃的慢性损伤，严重的白细胞缺乏、骨髓再生障碍等。研究者从食物中分离出了镰刀菌。1945～1963年日本和韩国发生的赤霉病谷物中毒，主要症状为恶心、呕吐、腹泻和腹痛。怀疑是由谷物中的禾谷镰刀菌引起。
1985年在我国河南濮阳发生的一起赤霉病麦中毒事故，共217人食用病麦，101人中毒，主要症状为恶心、呕吐、头痛、腹痛、腹泻等。从引起中毒的14份病麦中均检出脱氧雪腐镰刀菌烯醇。类似中毒现象1987年也曾在印度发生。
单端孢霉烯族化合物引起的食物中毒现象已引起世界各国的重视。加拿大、美国等国已制定了小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的限量标准，前苏联曾制定了T-2毒素的限量标准。为防止脱氧雪腐镰刀菌烯醇引起的食物中毒，保护消费者的身体健康，我国于1996年也制定了小麦、玉米及其制品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的限量标准为：小麦、小麦面粉、玉米和玉米粉均≤1000μg／kg。
四、防止单端孢霉烯族化合物中毒的措施
①谷物收获后要及时晒干脱水，储存在于燥、通风处，仓储要定期翻晒，以防霉变。
②食品加工前应对储存的粮食进行霉菌毒素含量分析，超标者不能用于食品加工。
③提高识别霉变食品的能力，对肉眼可见的发霉豆类、谷物等食品，应挑出霉变颗粒后再加工食用。发霉严重者不能食用。
④培育优质、抗病的谷物品种。既可减少农作物病害，降低经济损失，又可防止人类霉菌毒素中毒，保障人类身体健康。
五、单端孢霉烯族化合物的检测
(一)农产品中T-2毒素的测定
1、原理
样品经提取净化后制备成样液，样液滴加在硅胶薄层板上展开后，再喷以硫酸甲醇溶液，加热，使T-2毒素在紫外光下产生一种具有蓝色荧光的物质，根据在薄层板上显示荧光的最低检出量与标准点比较进行定量。
2、试剂
T-2毒素标准溶液：用T-2毒素标准品配制成1mg／mL的无水乙醇溶液，取此液再以无水乙醇稀释成含T-2毒素为4μg／mL的使用液，置40C下保存。
3、测定方法
(1)提取及净化 称取粉碎过20目筛的样品20g，置200mL具塞锥形瓶中，加乙腈50mL，提取20min(偶尔振摇几下)，用折叠式快速滤纸过滤到200mL烧杯中，残渣再用乙腈提取两次，每次25mL，合并乙腈，置水浴上将溶液蒸至50mL左右，转移至250mL分液漏斗中，加己烷50mL，振摇1min，放出下层溶液于原烧瓶中。在水浴上将溶液浓缩至10mL左右。在另一200mL烧杯中加入50mL水、5mL 15％三氯化铁溶液，边搅拌边加入1mol／L氢氧化钠溶液，使pH值达4.6左右，此时液体呈胶状，将配制好的部分铁胶溶液(约2／3)加入样品中，充分混匀，静置数分钟后，过滤至75mL蒸发皿中，用剩余的铁胶溶液充分淋洗盛样品的烧杯，过滤，滤液一并加入蒸发皿中，置水浴上浓缩至乙腈完全蒸发(约需10min)。剩下的水溶液在室温下冷却，转移到分液漏斗中，用15mL二氯甲烷淋洗蒸发皿后加入分液漏斗，轻轻振摇，提取30s，静置分层，放二氯甲烷层于75mL蒸发皿中，水层再用二氯甲烷提取两次，每次15mL，合并二氯甲烷于蒸发皿中，置水浴上通风挥干，放冰浴中冷却，准确加入丙酮1mL，充分混合，转移至具塞小瓶中，供薄层点样用。
参考资料：环境中有毒有害物质与分析检测
